寬波段微型光譜儀設(shè)計及其應(yīng)用系統(tǒng).pdf

1、光譜儀是光譜分析的重要儀器，傳統(tǒng)的光譜儀體積大，成本高，不方便攜帶。隨著電子，微機(jī)械，計算機(jī)等學(xué)科的高速發(fā)展，微型光譜儀也得到發(fā)展。本文主要設(shè)計了寬波段微型光譜儀并加以實現(xiàn)，通過選擇合適的探測器和光學(xué)結(jié)構(gòu)，光譜儀的波段可以覆蓋紫外到近紅外，分辨率高。更進(jìn)一步分別對光譜儀的應(yīng)用以及擴(kuò)展應(yīng)用加以研究，為光譜儀使用者應(yīng)用光譜儀提供了更加廣闊的思路。
　　 在微型寬波段微型光譜儀的設(shè)計和實現(xiàn)中，選用了具有原生紫外響應(yīng)的CCD作為探測器，

2、實現(xiàn)了對該CCD的電源，時序等電路設(shè)計，成功的驅(qū)動了該探測器。在光學(xué)設(shè)計中采用了對稱式的設(shè)計，長波短波和中心波長都擁有很好的分辨率。提出了一種新的優(yōu)化方法來優(yōu)化二階濾光片，從而使濾光片具有最大的裝配容差。另外提出了一種成像和非成像光學(xué)結(jié)合的方法來優(yōu)化前置集光系統(tǒng)，使光譜儀在分辨率損失不大的前提下提高2-4倍的效率。最后研究了光譜儀的軟件系統(tǒng)，該軟件不僅可以提供光譜的基本測量還集成了一些基本應(yīng)用，同時還為二次開發(fā)提供了豐富的接口。

3、　　 在光譜儀應(yīng)用部分主要研究了基于寬波段微型光譜儀的薄膜測厚儀，分析了現(xiàn)有的主要薄膜厚度測量方法，提出了基于光譜儀的薄膜測厚儀的硬件以及軟件構(gòu)架。從硬件，算法，軟件對系統(tǒng)加以實現(xiàn)。首次提出了一種基于靈敏度的搜索算法，該方法可以有效提高搜索效率降低搜索范圍并且可以和其它優(yōu)化算法混合使用。在實際測量中，創(chuàng)新的提出了對于透明基底的補(bǔ)償算法，可以在不破壞樣品透明基底的同時，消除透明基底的背向反射，提高透明基底薄膜測量的精度。