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《对pc2000_pc_104型光谱仪的波长定标》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第12卷第1期光学精密工程Vol.12No.12004年2月OpticsandPrecisionEngineeringJan.2004文章编号10042924X(2004)0120011204对PC20002PC/104型光谱仪的波长定标徐中民,禹秉熙(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033)摘要:为了减小波长漂移对光谱测量的影响,设计了一个简单的装置,并利用海洋光学公司的HG21汞2氩光源对PC20002PC/104光谱仪进行了波长定标。在测量了多条光谱线对应的CCD像元的序数之后,使用
2、回归分析得到波长定标的系数,连同光谱仪出厂时的波长定标系数,计算出了两组定标系数在给定的一些谱线位置处的残差,并利用实验所得的系数对回归方程进行了拟合优度检验,结果表明波长定标模型是有效的。关键词:光谱仪;波长定标;回归分析;决定系数中图分类号:TH744.1文献标识码:AWavelengthcalibrationforPC20002PC/104spectrometerXUZhong2min,YUBing2xi(ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics
3、,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China)Abstract:Inordertoreducetheeffectofwavelengthdriftonmeasuringspectrum,asimpledevicewasdesignedforwavelengthcalibrationofPC20002PC/104spectrometerusingOceanOptics’HG21Mercury2ArgonLamp.Wave2lengthcalibrationcoef
4、ficientswerecalculatedthroughregressionanalysisafterseveralordinalnumbersofCCD’spixelscorrespondingtoMercury2ArgonLamp’sspectrallinesweremeasured.Theresidualsofcertainspectrallineswerecomputedusingthecoefficientsmeasuredandtheonesfromfactory,thedegreeoffitti
5、ngforregressionequationwasestimatedusingthenewcoefficients.Thefinalresultsvalidatedthewavelengthcalibrationmodel.Keywords:spectrometer;wavelengthcalibration;regressionanalysis;coefficientofdetermination[1]1引言仪。虽然在出厂时已经进行过波长定标,但是随着时间和环境的改变,光谱仪的所有波长还是PC20002PC
6、/104型光谱仪是美国OceanOp2有可能发生漂移。因此,对其进行波长定标是一tics公司生产的一种小型、模块化的光纤光谱项必不可少的工作。收稿日期:2003211210;修订日期:2003212214.基金项目:国家高技术研究发展计划(“863”计划)(No.2001AA631014)12光学精密工程第12卷22程度。可以看出R的取值范围为[0,1],如果R=12定标原理和拟合检验方法则说明p与λ之间的相关程度最高,回归模型中解2释变量与因变量之间是完美的拟合。若R=0则说已知PC20002PC/104型光
7、谱仪中CCD的像元明回归模型是无效的。因此,在使用回归分析对波长2与其对应的波长之间服从下列一个3次多项进行定标时,总是期望R的值接近于1。[2]式:λ=I+c2+c3p3,(1)3测量装置1p+c2p其中p为CCD的像元的序数(从第0个像元开PC20002PC/104型光谱仪使用了Sony公司的始算起)、λ为第p个像元对应的波长,I、c1、c2、c3[2,526]ILX511型CCD,其参数如下:像元数为2048是4个待定的系数。个;像元尺寸:14μm×200μm;光谱响应范围:通过测量标准光源的光谱线λ1在
8、光谱仪的350～1000nm;积分时间:2～30,000ms;A/D采CCD上对应的像元的序数pi,利用数理统计中集卡:2MHz、12位。定标光源采用OceanOptics公的回归分析来确定上述4个参数。假定测得了n[2]司的HG21型汞2氩灯,其光谱线分布如图1所示条光谱线λi(i=0,1,⋯,i,⋯,n-1)对应的像元(这里只列出CCD波长响应范围内的光谱线),谱线序数pi(i=0
