紫外可见偏振成像光谱仪的光谱定标与匹配技术

"紫外可见偏振成像光谱仪的光谱定标与匹配方法" 本文主要探讨了紫外可见偏振成像光谱仪（UV-VIS polarization imaging spectrometer）中的一个重要技术问题，即如何准确地进行光谱定标与匹配，以提高目标信号探测的精度。沃拉斯顿棱镜（Wollaston prism）在该类仪器中起着关键作用，但其色散效应会使得探测器同一空间通道的中心坐标发生偏移，从而影响到数据的准确性。 针对这一挑战，研究者提出了一个创新的解决方案。首先，他们使用平行光源对仪器的视场角与空间维度的像元进行标定，以建立两者之间的对应关系。这一过程允许他们提取出每个空间通道的像元坐标集合，并确定视场定标方程，从而校正由棱镜色散导致的图像失真。 接下来，研究人员利用低压汞灯作为标准光源，对同一空间通道内的波长与像元的关系进行标定。通过这种方法，他们能得出光谱定标方程，以纠正因色散效应而产生的波长偏差。这个步骤确保了不同波长的光被正确地映射到相应的像元上。 然后，结合视场定标和光谱定标的结果，研究者能够完成正交分量光谱（S光和P光）的匹配。正交分量是通过沃拉斯顿棱镜出射的两束相互垂直的偏振光，它们携带了目标物体的偏振信息。精确的匹配有助于提高解调后的偏振信息的准确性和完整性。 最后，为了验证定标方法的有效性，研究者利用太阳光谱中的Fraunhofer线（自然界的吸收线）作为特征波长，对定标结果进行了检验。Fraunhofer线在紫外可见光谱范围内具有明显的特征，可以作为可靠的参考点。结果显示，紫外可见偏振成像光谱仪正交分量的光谱吸收峰位与标准值的一致性良好，偏差小于0.1纳米，这充分证明了所提定标方法的高精度和可靠性。 该研究提供了一种有效的紫外可见偏振成像光谱仪的光谱定标与匹配方法，对于提升光谱仪的探测性能和数据分析的准确性具有重要意义。这种方法对于环境监测、天体物理研究、大气成分分析以及材料科学等领域的应用具有广阔的应用前景。