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随着现代科学技术的发展,许多应用领域迫切需要智能化和小型化的专用光谱仪器。光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)是在传统傅里叶变换光谱仪(FTS)的基础上,采用光纤代替传统光路、光纤光程调制器代替移动反射镜、光纤耦合器代替分束镜,其具有小型化、高波数精度和高分辨率等优点。光谱检测与分析软件是光谱仪的关键部分之一,其设计的优劣关系到光谱仪测量结果的准确性。
本文从FFTS的基本原理出发,研究了光纤傅里叶变换光谱复原算法。根据采样定理确定了干涉信号采样间隔。研究了均匀抽样方法,实现了干涉图的等光程差间隔采样。讨论了从双边干涉图和单边干涉图中复原光谱算法的区别,并用乘积法校正了由于光纤色散引起的相位误差。研究了光谱的峰值定位方法。根据软件工程的理论和面向对象Windows应用软件设计方法的特点,对光谱检测与分析软件进行了需求分析,确定了软件的总体结构。使用C++面向对象编程语言完成了软件各模块的开发。用领域平均法对光谱进行了平滑去噪处理。
本文应用所设计的光谱检测与分析软件开展了多项测试实验。使用FFTS测量了ASE光源的光谱和光纤光栅的透射谱,并与传统光栅光谱仪的测量结果进行对比,两者基本一致。实验结果表明所设计的软件能快速准确地测量出光谱,并具有一定的光谱分析能力。