空间调制FTIR分束器楔形误差影响及光谱校正方法

空间调制傅里叶变换红外光谱仪（SMT-FTIR）是一种精密的红外光谱分析设备，其工作原理依赖于高质量的分束器来实现光的高效分束和复原。然而，分束器的制造过程中可能存在楔形误差，这是一种非均匀的形状误差，使得分束器的两个表面不在同一平面上。这种误差会对光的传播路径产生影响，从而影响光谱的准确性。 在本研究中，作者首先分析了空间调制傅里叶变换红外光谱仪中楔形误差的具体影响。楔形误差通过改变光束在分束器内的光程差，导致干涉光强和复原光谱与楔角之间形成函数关系。楔形误差不仅引起谱线位置的频移，即谱线向低频方向移动，还显著降低了光谱的分辨率，这是由于不同频率成分的光束受到不同程度的干涉效应，导致信号的清晰度下降。 为了量化这种影响，研究者通过理论计算得出了波数精度（测量光谱中的特定波长精确度）和光谱分辨率对楔角误差的敏感性。他们发现，如果楔角误差超过某个阈值，将严重影响光谱的质量。因此，对楔形误差的控制是提高SMT-FTIR光谱仪性能的关键。 针对楔形误差导致的干涉图像光强分布的变化，研究人员提出了一种光谱校正方法。这种方法基于离散光谱序列建立线性方程组，通过对实验数据进行处理，可以有效地抵消因楔形误差引起的光强度偏差，从而恢复出接近原始状态的光谱。经过实际应用，这个校正方法表现出良好的光谱校正效果，证明了其在实际设备维护和优化中的实用性。 这篇论文深入探讨了空间调制傅里叶变换红外光谱仪分束器的楔形误差问题，不仅提供了理论上的分析，还给出了有效的校正策略，这对于提高该类仪器的性能和精度具有重要意义。在设计和制造高精度红外光谱仪器时，理解并控制分束器的楔形误差是一项至关重要的任务。