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典型文献
基于空间外差的拉曼信号处理方法研究
文献摘要:
空间外差拉曼光谱技术是近年兴起的一种超光谱探测技术,它既具有拉曼光谱测量的非接触、快速、简单、可重复、无需样品准备等特点,更具有空间外差的超光谱分辨率、高通量、无运动部件优点,能在被测物质特征波长中心范围探测,实现微弱拉曼光信号的直接测量.由于被测信号微弱、光学元件加工精度、器件封装及仪器安装误差等原因,会导致空间外差拉曼光谱仪(SHRS)接收到的干涉图存在光强分布不均匀、干涉条纹倾斜或扭曲等现象,从而使普通光谱恢复方法得到光谱信号准确度下降或无法识别.根据SHRS探测到的干涉图所存在的误差特点,将二维傅里叶变换应用于SHRS干涉图的光谱复原,提出基于二维频域谱重采样的最强直线方向光谱提取方法,以实现SHRS光谱的获取.提取过程为:将采集的目标干涉图进行二维傅里叶变换,获得二维频谱图,通过使用相同实验系统采集的单波长或多波长光源的二维频谱信号特征峰的位置信息,拟合获取光信息强度最大方向直线方程.然后根据该直线与目标二维频谱图各列交点坐标位置,确定重采样贡献像元及权重.对拟合直线方程经过的所有列像元进行重采样,得到最终的光谱信号.将该方法应用于自行搭建实验系统采集的三叶草干涉图数据,同时与其他方法光谱复原结果进行对比.结果表明:与一维行平均光谱法比较,该方法获取的光谱在探测波段中心区域信号强度更加明显,同时消除了探测器热噪声的影响;与二维频谱中心行直接提取法比较,该方法是该方法的改进版本,两者结果比较接近.但是由于考虑到干涉条纹y分量的影响,沿二维频谱信号最强方向重采样得到的最终光谱,其主峰半峰宽更窄、边频噪声强度更小,且随着y分量的增加,光谱复原效果及优势将越发明显.该方法是空间外差拉曼光谱技术数据处理的一种有益补充与尝试.
文献关键词:
光谱学;空间外差拉曼;干涉图;二维频谱图
作者姓名:
王新强;胡峰;熊伟;叶松;李树;甘永莹;银珊;王方原
作者机构:
桂林电子科技大学,广西 桂林 541004;广西光电信息处理重点实验室,广西 桂林 541004;中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽 合肥 230031
引用格式:
[1]王新强;胡峰;熊伟;叶松;李树;甘永莹;银珊;王方原-.基于空间外差的拉曼信号处理方法研究)[J].光谱学与光谱分析,2022(01):93-98
A类:
空间外差拉曼,空间外差拉曼光谱,超光谱分辨率,SHRS,二维频谱图
B类:
拉曼信号,信号处理,拉曼光谱技术,年兴,光谱探测,探测技术,光谱测量,非接触,可重复,有空,特征波长,微弱,光信号,直接测量,光学元件加工,加工精度,封装,安装误差,光谱仪,干涉图,图存,光强分布,分布不均匀,干涉条纹,恢复方法,二维傅里叶变换,光谱复原,频域谱,重采样,强直,向光,实验系统,多波长,光源,信号特征,特征峰,位置信息,大方向,直线方程,交点,三叶草,图数据,其他方法,光谱法,波段,中心区,信号强度,探测器,热噪声,提取法,改进版,结果比较,主峰,半峰宽,边频,噪声强度,复原效果,技术数据,光谱学
AB值:
0.289275
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