基于连续谱光源和傅里叶变换光谱仪的单色仪波长准确性校准研究

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随着能源问题的日益突出,太阳能作为清洁可再生能源在世界得到了广泛关注。我国光伏行业飞速发展,对于标准太阳电池光电性能参数的高精度计量成为了一个迫切的需要满足的需求。本课题针对我国正在建立的基于激光源的标准太阳电池光电性能参数的高精度计量装置对于单色仪出射光辐射波长准确性评估的需求。在基于激光源和单色仪的测量系统对标准太阳电池进行测量时,入射至太阳电池表面的单色光中心波长将由单色仪的出射光中心波长来决定,因此需要对其波长准确性进行校准与分析。其校准结果可用于分析单色光的中心波长及带宽引入的测量影响。本文从以下几个方面开展了研究:1、开展基于原子发射谱线灯的校准方法研究,搭建实验系统平台,得到原子发射谱线灯特征谱线波长点的实验数据,对数据进行最优曲线拟合。分析影响系统测量的不确定度分量来源,进行不确定度评估,获得了该方法的合成扩展不确定度。2、提出了一种基于连续谱光源和傅里叶变换光谱仪对单色仪波长准确性进行校准的方法,搭建了实验系统平台。首先用氦氖激光器对傅里叶变换光谱仪进行波长校准,得到其波长偏差。再通过实验,以5nm为间隔,获得400nm~2000nm目标波长范围内的数据。分析影响测量准确性的不确定度分量来源,进行方法不确定度评估,得到了该方法的合成扩展不确定度。3、给出两种方法被校准单色仪波长准确性的不确定度比较结果,分析基于连续谱光源和傅里叶变换光谱仪法的特点和优势。实现了对单色仪波长准确性测量能力的提升,降低了测量方法的不确定度,验证了课题所提出方法的的特点和优势。所获得的测量结果可为我国建立基于激光源的标准太阳电池高精度计量装置测量准确性的综合评估提供数据支撑。
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