大孔径静态干涉成像光谱仪光谱信噪比研究

摘要：

大孔径静态干涉成像光谱仪获取图谱数据立方体的过程包含干涉仪调制、探测器矩形函数卷积采样和光谱反演，其光谱信噪比评估模型复杂。从光谱能量调制、采样、反演的完整传输过程入手，根据探测器矩形卷积采样原理，采用离散傅里叶变换取实部的光谱反演方法，进行信号与噪声的理论推导，建立了大孔径静态干涉成像光谱仪光谱信噪比评估模型。考虑了与波数相关的光学系统透过率、干涉仪分束面效率、探测器量子效率等仪器设计参数和主要电路噪声参数，进行了光谱信噪比仿真计算。利用LASIS仪器进行了光谱信噪比实验测试，测试结果与模型仿真计算结果平均偏差为3.58％，单谱段信噪比趋势基本吻合，验证了评估模型的正确性。评估模型中包含了典型LASIS成像光谱仪由输入光谱辐射到输出光谱数据的各项主要技术环节，在信噪比计算公式中带入干涉仪分束面干涉效率、探测器矩形采样方式等因素对仪器光谱信噪比的影响算子，并利用实际仪器进行了实验验证，对提高LASIS成像光谱仪工程设计水平具有指导意义。

关键词：干涉成像光谱技术、光谱信噪比、评估模型、辐射传输、噪声

分类号：TH744(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金项目41005109;中国科学院空间科学先导专项XDA04072102

在线出版日期：2014-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：851-856