中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

传统的光栅光谱仪使用入射狭缝对光源进行调制，这导致光栅光谱仪的信噪比和光谱分辨率之间存在矛盾，这一矛盾限制了传统光栅光谱仪在暗弱信号探测领域的使用。目前针对这一矛盾的解决方法都存在一定的局限性，探索一种普适性的解决方法解决这一矛盾，对提高光栅光谱仪性能，拓宽光栅光谱仪使用范围有着深远的意义。 
 本文致力于在传统光栅光谱仪的结构基础上，通过狭缝宽度的调制，使用不同狭缝宽度下采集的多张光谱，重构获得同时具有高信噪比和高分辨率的光谱，本文具体工作可分为以下几部分： 
一、 从光谱分析技术的发展与需求出发，介绍了本课题的研究背景和研究意义，阐明了传统光栅光谱仪狭缝引起的光谱分辨率和信噪比之间的矛盾，总结归纳了针对这一矛盾现有的解决方法。 
二、 研究了传统光栅光谱仪的色散原理及光谱仪相关参数对光谱分辨率的影响。并根据光栅光谱仪的物理原理，构建了狭缝宽度同采集光谱之间的物理模型。  
三、 提出了基于狭缝宽度调制的光栅光谱仪分辨率增强方法，给出了方法的具体算法流程，对狭缝变化步长，重构所用光谱数量，狭缝宽度误差的影响等问题进行了研究。提出了一套针对本方法的数据采集和处理方法。 
四、 通过数值仿真和实验对本方法的可行性进行了验证，对不同条件下的分辨率和信噪比增强能力进行了测量。