中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

在天文光谱定标过程中，定标光源的强度起伏和光谱仪系统的光效率不均匀会导致定标数据的信噪比呈现波长依赖性。这使得部分探测像元出现过曝或欠曝的现象，不仅极大地影响了定标精度，还给选择合适的曝光时间带来了困难。为此，本研究提出了一种基于数字微镜器件（Digital Micromirror Device, DMD）的光谱平坦化技术，通过优化定标光源的强度分布来提升天文光谱仪的定标精度。
围绕这一技术，论文的主要研究成果如下：
（1）构建DMD像素位置和波长的映射关系模型，提出一种基于稀疏激活的多通道并行定标方法，可将DMD的波长定标时间减小近两个量级。
（2）构建DMD像素灰度值和光强度比值的映射关系模型，实现了无波长依赖性和高线性的光强度调控。
（3）搭建了一套基于DMD的光谱平坦化实验系统，实现基于PID控制的光谱平坦化，生成了不同强度下的平坦光谱，最宽光谱覆盖可见光波段，宽413nm（384nm–797nm），光谱平坦度优于0.95dB。
（4）将本系统应用于太阳光谱模拟和光谱仪平场校正，生成81nm宽（614nm–695nm）的模拟太阳光谱，与实际太阳光谱相关系数达0.989；利用系统生成的平坦光谱对实验室自研的光谱仪进行测试，显示其平坦度优于传统卤素灯。
本研究提出的DMD光谱平坦化技术显著提升了光谱的强度均匀性，并为光谱仪平场校正和恒星光谱模拟提供了新方案，具有重要应用价值。