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基于静态傅里叶变换干涉系统的光谱数据处理
1
作者 王美娇 《科技资讯》 2012年第25期5-5,共1页
设计了一种利用静态傅里叶变换干涉系统的光谱分析算法,可以通过静态条纹获取光谱分布函数及波长标定。实验采用五种不同波长的激光器,用M2CL-CCD探测器采集得到干涉条纹,再经该算法得到光谱信息,与用Q857B型光谱仪产生的光谱信息作比... 设计了一种利用静态傅里叶变换干涉系统的光谱分析算法,可以通过静态条纹获取光谱分布函数及波长标定。实验采用五种不同波长的激光器,用M2CL-CCD探测器采集得到干涉条纹,再经该算法得到光谱信息,与用Q857B型光谱仪产生的光谱信息作比较。应用主成分分析法计算得到波长主峰和几个次峰的相似度总和大于0.95,由实验结果可知该算法实现了光谱分辨率132.1cm-1的光谱分析。 展开更多
关键词 光谱学 静态傅里叶变换干涉仪 激光光谱分析
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静态傅里叶变换干涉具在大视场探测中的应用 被引量：8
2
作者 刘智超 张记龙 +3 位作者 王志斌 李晓 田二明 阎鹤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2839-2843,共5页
为了同时满足大视场、实时探测的要求,采用静态傅里叶变换干涉具,通过计算在-45°～45°范围内关于入射角度与相干条纹的光程差函数,仿真结果显示,倾斜入射干涉具会造成干涉条纹变密、暗带增宽、探测波长偏移等结果.提出了一种... 为了同时满足大视场、实时探测的要求,采用静态傅里叶变换干涉具,通过计算在-45°～45°范围内关于入射角度与相干条纹的光程差函数,仿真结果显示,倾斜入射干涉具会造成干涉条纹变密、暗带增宽、探测波长偏移等结果.提出了一种采用双干涉具循环运算的激光方向、波长的求解方法.采用折射率为1.46、斜楔角度1°的静态傅里叶变换干涉具做实验.由试验结果可知,每改变1°所对应的波长变化为2nm,应用该方法可以在较大视场范围内求解激光方向及波长信息. 展开更多
关键词 光谱学 静态傅里叶变换干涉具 大视场探测 循环运算 双干涉具
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傅里叶变换红外光谱仪干涉仪系统的设计 被引量：5
3
作者 石磊 刘佳 +2 位作者 郑信文 曾立波 吴琼水 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1712-1716,共5页
设计了一种基于立体角镜与固定平面镜组合的干涉仪系统,以解决传统傅里叶变换红外光谱仪中干涉仪系统由于动镜的倾斜与横移影响光谱质量的问题。系统包含一对立体角镜,两面相互垂直的固定平面镜,以及分束器。通过对立体角镜的倾斜与横... 设计了一种基于立体角镜与固定平面镜组合的干涉仪系统,以解决传统傅里叶变换红外光谱仪中干涉仪系统由于动镜的倾斜与横移影响光谱质量的问题。系统包含一对立体角镜,两面相互垂直的固定平面镜,以及分束器。通过对立体角镜的倾斜与横移、立体角镜垂直度误差以及两固定平面镜的倾斜与垂直度误差对干涉信号初相位与调制度的影响进行分析,表明立体角镜的倾斜与横移、固定平面镜的垂直度误差等因素不会影响干涉信号的初相位与调制度;通过对干涉仪进行实际测试表明,仪器具有结构简单紧凑、密封性好、分辨率高以及抗震性强等优点。 展开更多
关键词 干涉仪 傅里叶变换红外光谱仪 误差分析 调制度 相位误差
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静态傅里叶变换光谱仪的机理及干涉条纹的校正 被引量：4
4
作者 林凌 任钊 李刚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2067-2072,共6页
针对高速、瞬时光谱测量要求光谱仪的结构简单、装备方便、实时性强的特点,文章介绍了一种静态傅里叶变换光谱仪,并对其原理进行了推导与剖析。针对其调整中出现的干涉条纹的倾斜校正问题,进行了详细的理论分析和干涉条纹模型的数学推导... 针对高速、瞬时光谱测量要求光谱仪的结构简单、装备方便、实时性强的特点,文章介绍了一种静态傅里叶变换光谱仪,并对其原理进行了推导与剖析。针对其调整中出现的干涉条纹的倾斜校正问题,进行了详细的理论分析和干涉条纹模型的数学推导,得出倾斜镜旋转参数和光学元件最小通光口径之间的数学关系,以及倾斜镜旋转参数和干涉条纹旋转参数之间的数学关系。通过利用Matlab7.0数学工具,对所总结推导的干涉条纹模型进行模拟,对所得的各种参数之间的数学关系进行验证。分析结果表明据此数学关系所求得的β角校正精度达到1.4%,是一种有效可行的校正方法。 展开更多
关键词 静态型 傅里叶变换光谱仪 干涉条纹倾斜校正 干涉条纹模型
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双等效斜楔型静态傅里叶变换干涉具 被引量：3
5
作者 陈爱武 张记龙 +1 位作者 刘智超 张跃国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1547-1551,共5页
为了在传统静态傅里叶变换干涉具原有尺寸的条件下提高光谱分辨率,通过双等效斜楔的设计来增加干涉具的有效光程差。在推导分析了传统静态傅里叶变换干涉具和双等效斜楔型静态傅里叶变换干涉具光程差函数的基础上,进一步推导出了切除干... 为了在传统静态傅里叶变换干涉具原有尺寸的条件下提高光谱分辨率,通过双等效斜楔的设计来增加干涉具的有效光程差。在推导分析了传统静态傅里叶变换干涉具和双等效斜楔型静态傅里叶变换干涉具光程差函数的基础上,进一步推导出了切除干涉具边缘畸变干涉条纹长度的计算公式。经仿真计算得知,双等效斜楔型静态傅里叶变换干涉具光程差的理论最大值是同等尺寸传统静态傅里叶变换干涉具的4倍,即相应地其光谱分辨率提高了3倍,并对理论和实际结果存在的差异进行了原因分析。结果表明:双等效斜楔型傅里叶变换干涉具的设计对提高传统静态干涉具的光谱分辨率是十分有效的。 展开更多
关键词 静态傅里叶变换干涉具 双等效斜楔 光谱分辨率 光谱探测
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光纤傅里叶变换光谱技术中激光辅助干涉仪的研究 被引量：2
6
作者 余瑞兰 朱灵 张龙 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期513-517,共5页
针对光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)中压电陶瓷非线性调制导致的复原光谱图畸变问题,设计了He-Ne激光辅助干涉仪,利用该干涉仪实现被测光的等光程间隔采样,以及为待测光源光谱定标提供依据。使用该干涉仪测量了632.8 nm He-Ne激光光源的干... 针对光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)中压电陶瓷非线性调制导致的复原光谱图畸变问题,设计了He-Ne激光辅助干涉仪,利用该干涉仪实现被测光的等光程间隔采样,以及为待测光源光谱定标提供依据。使用该干涉仪测量了632.8 nm He-Ne激光光源的干涉信号,采用傅里叶变换算法计算了其光谱图,并与传统光栅光谱仪测量的光谱图进行比较,分析了两者存在的差异及其原因,为FFTS的后续研制工作提供了有益参考。 展开更多
关键词 纤维与波导光学 激光辅助干涉仪 光纤Michelson干涉仪 傅里叶变换光谱仪 光谱测量
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基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪 被引量：2
7
作者 洪光烈 梁新栋 +1 位作者 雷武虎 况耀武 《红外》 CAS 2018年第1期1-7,30,共8页
傅里叶变换光谱仪现已广泛应用于红外光谱学领域,它也是较为适合对大气温度、湿度、风场以及大气成分进行天基垂直探测的一种遥感仪器。提出了一种基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪。马赫-曾德干涉仪的一组反射镜作匀速直线运动,... 傅里叶变换光谱仪现已广泛应用于红外光谱学领域,它也是较为适合对大气温度、湿度、风场以及大气成分进行天基垂直探测的一种遥感仪器。提出了一种基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪。马赫-曾德干涉仪的一组反射镜作匀速直线运动,线性改变两个光学臂之间的光程差,然后平衡探测器对两路干涉信号进行差分检测。通过对光程差线性变化的电信号进行傅里叶变换,可以获得输入光的光谱分布曲线。与迈克尔逊干涉仪相比,马赫-曾德干涉仪在同样光通量输入条件下得到的干涉信号更强,且由非相干强度带来的噪声更小。该结果对于卫星遥感来说十分有利。 展开更多
关键词 傅里叶变换光谱仪 马赫-曾德干涉仪 平衡探测器 信噪比
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一种提高静态傅里叶干涉仪光谱分辨率的方法
8
作者 赵俊奇 刘智超 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2129-2133,共5页
为了在不改变静态傅里叶变换干涉具尺寸的前提下提高光谱分辨率,设计了正交斜楔型静态傅里叶变换干涉具,采用两个正交的等效斜楔形成连续的光程差变化.通过推导传统干涉具与正交斜楔型干涉具的光程差函数,设计了采用正交斜楔型干涉具增... 为了在不改变静态傅里叶变换干涉具尺寸的前提下提高光谱分辨率,设计了正交斜楔型静态傅里叶变换干涉具,采用两个正交的等效斜楔形成连续的光程差变化.通过推导传统干涉具与正交斜楔型干涉具的光程差函数,设计了采用正交斜楔型干涉具增加有效探测长度,从而提高光谱分辨率的方法.经仿真计算,正交斜楔型干涉具的最大光程差为0.323 4 mm,比传统干涉具的0.080 8 mm大4倍左右,即光谱分辨率提高了4倍.实验证明,由于正交斜楔的探测原理使干涉具边缘的干涉条纹产生畸变,故要对干涉条纹进行边缘切除及滤波,给出了切除大小的计算公式.采用WQF520型光谱仪进行对比实验,检测800 nm的激光,该干涉具误差小于1 nm.该方法可有效地提高静态傅里叶变换干涉具的光谱分辨率. 展开更多
关键词 光谱探测 静态傅里叶变换干涉具 正交斜楔 光谱分辨率
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基于FPGA静态傅里叶变换干涉系统的实时数据采集
9
作者 刘睿强 王用鑫 《红外技术》 CSCD 北大核心 2011年第8期465-469,共5页
针对静态傅里叶变换光谱仪中干涉条纹采集与处理对速度快的特殊要求,设计了用FPGA实现干涉图采集和光谱复原系统,通过CCD采集静态傅里叶干涉条纹后,将数字灰度值输入到FPGA中,进行傅里叶变换(FFT)、取模、光谱标定等处理后得到入射光的... 针对静态傅里叶变换光谱仪中干涉条纹采集与处理对速度快的特殊要求,设计了用FPGA实现干涉图采集和光谱复原系统,通过CCD采集静态傅里叶干涉条纹后,将数字灰度值输入到FPGA中,进行傅里叶变换(FFT)、取模、光谱标定等处理后得到入射光的光谱信息。光谱获取的算法主要由基2-FFT和光谱标定实现,光谱标定是通过在可探测波长内取两个标准位置来计算中心波长准确位置的。为了获得较好的加窗效果,对多种切趾函数进行了分析,通过仿真数据得到半宽和中心波长位置都相对较好的加窗方式。实验分别对中心波长635 nm,650 nm,780 nm,808 nm,850 nm的半导体激光器进行干涉条纹采集,当激光入射等效楔形静态傅里叶变换干涉具后形成干涉条纹,由CCD采集传给FPGA,本算法复原得到的光谱结果与Avantes公司的AvaSpec-2048型光纤光谱仪测得结果进行比较,误差在±2 nm。 展开更多
关键词 光谱分析 静态干涉条纹 傅里叶变换 FPGA
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宽视场静态傅里叶变换干涉系统的研究
10
作者 刘赟 王波 刘智超 《科技资讯》 2013年第31期6-6,8,共2页
本文设计了基于干涉条纹空间相干性的宽视场静态傅里叶变换干涉系统,采用静态结构取代传统机械扫描,最终完成光谱分布函数的获取。给出了系统的结构设计,通过实验对650 nm激光产生的干涉条纹进行傅里叶变换,最终获得其光谱分布,证实系... 本文设计了基于干涉条纹空间相干性的宽视场静态傅里叶变换干涉系统,采用静态结构取代传统机械扫描,最终完成光谱分布函数的获取。给出了系统的结构设计,通过实验对650 nm激光产生的干涉条纹进行傅里叶变换,最终获得其光谱分布,证实系统的可行性。 展开更多
关键词 静态傅里叶变换 干涉条纹 光谱分布函数
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一类新型时间调制傅里叶变换成像光谱技术干涉仪方案
11
作者 张伟 韩军 《科技信息》 2013年第7期72-73,108,共3页
时间调制傅里叶变换成像光谱技术可以获得极高的光谱分辨率,这是现有其他类型光谱技术所不能匹敌的,但是它的高光谱分辨率是建立在需要很长的动镜运动导轨的基础之上的。本文针对此问题提出了一类新型干涉仪方案,不仅可减小或消除动镜... 时间调制傅里叶变换成像光谱技术可以获得极高的光谱分辨率,这是现有其他类型光谱技术所不能匹敌的,但是它的高光谱分辨率是建立在需要很长的动镜运动导轨的基础之上的。本文针对此问题提出了一类新型干涉仪方案,不仅可减小或消除动镜倾斜及横移对成像干涉图的影响,而且可增大光程差,使得光程差为动镜实际运动位移的数倍,获得极大的最大光程差,从而获得极高的光谱分辨率。 展开更多
关键词 时间调制 傅里叶变换 成像光谱 干涉仪
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基于微波迈克耳孙干涉仪的傅里叶变换光谱分析实验
12
作者 李闯 康冬丽 +2 位作者 黄伟 孙世林 贾红辉 《物理实验》 北大核心 2010年第2期40-42,共3页
基于近代物理实验中微波的迈克耳孙干涉实验方法,在分析傅里叶变换光谱分析原理的基础上,利用微波分光仪首先分离了2个已知微波源的谱分布,并定量分析了最大分辨率与最大光程差、最大测量范围与采样间距之间的关系.
关键词 微波 迈克耳孙干涉仪 傅里叶变换红外光谱仪
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光纤傅里叶变换光谱仪干涉图的对称化处理 被引量：4
13
作者 李保生 刘勇 王安 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1077-1080,共4页
偏离中心条纹的抽样以及光纤干涉仪的缺陷引起光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)输出的干涉图不对称,导致由傅里叶余弦变换计算得到的光谱带有相位误差,影响光谱的线型。文章首次将卷积方法应用到光纤傅里叶变换光谱仪中干涉图的对称化处理,... 偏离中心条纹的抽样以及光纤干涉仪的缺陷引起光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)输出的干涉图不对称,导致由傅里叶余弦变换计算得到的光谱带有相位误差,影响光谱的线型。文章首次将卷积方法应用到光纤傅里叶变换光谱仪中干涉图的对称化处理,利用干涉图的中心部分计算出相位误差,通过傅里叶变换得到了对称化处理函数,用卷积运算在时域完成了光谱的相位误差校正。实验研究表明,在FFTS中该方法能在时域有效地实现干涉图对称化,校正了光谱的相位误差。该方法不仅克服了双边干涉图的缺点,而且校正的结果有较高的准确度。 展开更多
关键词 傅里叶变换光谱仪 光纤干涉仪 干涉图 对称化
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用快速傅立叶变换法标定相移干涉仪中的相移器 被引量：3
14
作者 田爱玲 刘中本 员智省 《西安工业学院学报》 1998年第4期289-291,共3页
相移干涉测量是一种光学精密检测方法．相移器作为其中关键部件，它的性能直接影响计量精度．文中介绍了一种用于相移器标定的方法．该方法采用对连续采集的相移干涉图光强分布函数进行快速傅立叶变换，得到相邻两次位移差，即相移大小... 相移干涉测量是一种光学精密检测方法．相移器作为其中关键部件，它的性能直接影响计量精度．文中介绍了一种用于相移器标定的方法．该方法采用对连续采集的相移干涉图光强分布函数进行快速傅立叶变换，得到相邻两次位移差，即相移大小，以此来决定压电陶瓷的移动量．此方法标定精度（０．００５μｍ）满足了相移干涉测量的要求，操作简单、计算速度快，且易于实现实时标定处理． 展开更多
关键词 相移器 相移干涉仪 傅里叶变换 标定
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静态傅里叶变换光谱仪的微阶梯反射镜设计及制作
15
作者 张茗璇 高教波 +4 位作者 孟合民 张芳 孙科峰 范喆 王希骋 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期644-648,共5页
静态傅里叶变换光谱仪的反射镜采取微阶梯反射镜,使光谱仪可在无需空间驱动装置的前提下实现空域上各级次的同时采样。通过理论研究和对测试数据的对比分析,确定使用楔形玻璃条制作微阶梯反射镜。此方法采用常规光学零件加工工艺制作1... 静态傅里叶变换光谱仪的反射镜采取微阶梯反射镜,使光谱仪可在无需空间驱动装置的前提下实现空域上各级次的同时采样。通过理论研究和对测试数据的对比分析,确定使用楔形玻璃条制作微阶梯反射镜。此方法采用常规光学零件加工工艺制作1个楔形玻璃块和10个楔形玻璃条,然后按序选取楔形玻璃条,并逐一光胶在楔形玻璃块的斜面上,且相邻楔形玻璃条的接触面用紫外胶固连;水平方向反复推动相邻后一个楔形玻璃条直到检测仪器测量出相邻楔形玻璃条的阶梯厚度差达到要求为止;用紫外灯固化紫外胶;重复以上步骤制作出所需台阶数目的微阶梯反射镜。和别的制作方法相比,此方法安全性和可行性高,而且具有一致性、台阶厚度可控特点,可制作出台阶高度误差为0.124μm、表面粗糙度为12nm的微阶梯反射镜,达到系统设计要求。 展开更多
关键词 静态傅里叶变换光谱仪 迈克尔逊干涉仪 微阶梯反射镜 楔形玻璃条
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紧凑型静态傅里叶变换光谱仪的工作原理与光学设计 被引量：12
16
作者 时善进 沈为民 +1 位作者 顾华俭 周望 《激光杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期16-18,共3页
提出一种基于环行三角共光路 (Sagnac)干涉仪和多通道探测器 (CCD)的紧凑型静态傅里叶变换光谱仪 ,其光学部分仅由两块半五角形棱镜和一块傅里叶变换透镜组成。具有无需机械扫描和全谱同时测量的优点 ,是一种成本低、结构简单、性能稳... 提出一种基于环行三角共光路 (Sagnac)干涉仪和多通道探测器 (CCD)的紧凑型静态傅里叶变换光谱仪 ,其光学部分仅由两块半五角形棱镜和一块傅里叶变换透镜组成。具有无需机械扫描和全谱同时测量的优点 ,是一种成本低、结构简单、性能稳定的新型傅里叶变换光谱仪器 ,可望用于环境恶劣的现场及瞬变光谱测量。本文给出这种新型光谱仪的工作原理与结构、光学设计、性能分析及其设计实例与数值模拟结果。 展开更多
关键词 傅里叶变换 光谱仪 干涉仪 光学设计
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基于条纹傅里叶变换的二维温度场激光干涉测量 被引量：3
17
作者 陈宇 张海峰 +2 位作者 卢荣德 陈越 何立群 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期832-838,共7页
提出基于条纹傅里叶变换的激光干涉温度测量方法,并采用Mach-Zehnder干涉仪,以蜡烛轴对称火焰温度场为对象进行验证.在恢复相位的过程中,结合未受温度场扰动的干涉图像,修正了相位中因图像数字化离散的线性偏差.对比几种滤波器的计算结... 提出基于条纹傅里叶变换的激光干涉温度测量方法,并采用Mach-Zehnder干涉仪,以蜡烛轴对称火焰温度场为对象进行验证.在恢复相位的过程中,结合未受温度场扰动的干涉图像,修正了相位中因图像数字化离散的线性偏差.对比几种滤波器的计算结果,表明滤波器的特征对结果有明显影响,采用适当参数的余弦形边界滤波器可有效提取频谱信息.蜡烛火焰及其外围温度分布的测试结果表明,干涉条纹傅里叶分析法可方便快捷地用于测量二维轴对称温度场分布. 展开更多
关键词 干涉计量 温度测量 条纹傅里叶变换 MACH-ZEHNDER干涉仪
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干涉型红外分光光度计的傅里叶变换的分析
18
作者 李伶 《襄樊职业技术学院学报》 2004年第5期6-8,共3页
红外分光光度计是测定物质吸收红外光谱的仪器。利用傅里叶变换的对红外分光光度计的进行数学分析,探讨其工作原理及主要结构。
关键词 干涉型红外分光光度计 傅里叶变换 光谱吸收 工作原理 迈克尔逊干涉仪
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基于LabVIEW的光纤傅里叶变换光谱仪数据处理技术 被引量：31
19
作者 陈明星 朱灵 +2 位作者 张龙 刘勇 王安 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期488-492,共5页
为了提高编程效率与增强光谱仪数据分析处理能力,结合LabVIEW软件在信号处理方面的优势,利用虚拟仪器技术实现了光纤傅里叶变换光谱仪干涉图处理与光谱复原。采用均匀抽样算法,利用由光纤Mach-Zehnder干涉仪输出的参考光干涉图过零点取... 为了提高编程效率与增强光谱仪数据分析处理能力,结合LabVIEW软件在信号处理方面的优势,利用虚拟仪器技术实现了光纤傅里叶变换光谱仪干涉图处理与光谱复原。采用均匀抽样算法,利用由光纤Mach-Zehnder干涉仪输出的参考光干涉图过零点取样,实现对测试光干涉图的等光程间隔采样,消除了由压电陶瓷非线性光程调制引起的误差。采用求摸法复原出光谱图,自动消除了相位误差。利用LabVIEW软件完成了对宽带ASE光源的干涉图数据采集、显示与处理并最终得到光谱图。结果表明,与光栅光谱仪测得的光谱相比,光谱线型趋于一致。 展开更多
关键词 光纤Mach-Zehnder干涉仪 傅里叶变换光谱仪 干涉图 数据处理 LABVIEW
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采用静态傅里叶变换光谱仪的星载高光谱成像技术
20
作者 高国龙 《红外》 CAS 2013年第5期46-48,共3页
高光谱成像技术是通过观测电磁波谱的很大一部分，然后一次采集和解译数十到数百个分立频带来观察物体的。许多物质都会留下与众不同的光谱特征，而这些光谱特征是高光谱成像技术能够探测到的。例如，地质学家就可以利用高光谱成像技术... 高光谱成像技术是通过观测电磁波谱的很大一部分，然后一次采集和解译数十到数百个分立频带来观察物体的。许多物质都会留下与众不同的光谱特征，而这些光谱特征是高光谱成像技术能够探测到的。例如，地质学家就可以利用高光谱成像技术来找石油和某些矿物质。 展开更多
关键词 光谱成像技术 傅里叶变换光谱仪 星载 静态 光谱特征 电磁波谱 地质学家 矿物质
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