快速非线性干涉信号反演：PEM-FTS的NUFFT算法优化

本文主要探讨了在弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)这一高性能光学设备中，如何实现对高速、正弦变化的调制光程差产生的大量等时间采样干涉信号的快速、低误差光谱反演。PEM-FTS每秒能够生成大量的干涉图，这要求数据处理系统具备高效性能。 研究者们针对这个问题，探索了三种不同的算法：三次样条插值算法、带有相位补偿的离散傅里叶变换(NDFT)算法以及加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)。其中，NUFFT算法在光谱反演过程中展现出了显著的优势。相较于NDFT算法，NUFFT的速度提高了大约一个数量级，是三次样条插值后快速傅里叶变换算法速度的两倍。随着采样点数的增加，NUFFT的效率优势更为明显。 NUFFT算法不仅在处理速度上表现出色，其精度也相当高，误差小于0.00054，这对于光谱测量的准确性至关重要。因此，该算法被认为是非常适合应用于PEM-FTS的数据处理系统中的，能够实现实时或者接近实时的高精度光谱分析，对于科研和工业应用具有实际价值。 总结来说，这项研究不仅提供了有效的信号处理策略，还优化了光谱分析的计算效率，有助于提升弹光调制傅里叶变换光谱仪的性能和整体应用体验。通过NUFFT算法，科学家和工程师能够在保证数据质量的同时，大大提高PEM-FTS的测量效率，推动了光谱测量技术的发展。