[發明專利]光譜儀中的噪聲抑制

有效

• 申請號: 201880055887.0
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN111033195B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 詹姆斯·保羅·索博爾;詹姆斯·戴維·鮑威爾;喬里恩·理查德·蒂德馬什;戴維·詹姆斯·愛德蒙·丹尼
• 申請（專利權）人: 基特有限公司
• 主分類號: G01J3/18
• 分類號: G01J3/18;G01J3/28;G01J3/453
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李麗

1.一種用于檢測樣本輻射的一個或多個波長分量的傅立葉變換光譜儀，所述光譜儀包括：

檢測器，所述檢測器包括像素的二維直線陣列，用于基于收集的樣本輻射生成表示圖像的信號，所述直線陣列具有以行和列布置的所述像素；

一個或多個光學組件，所述一個或多個光學組件被布置成基于所述樣本輻射的光譜特征形成空間圖案，其中所述空間圖案是干涉圖，所述空間圖案包括多個對準的基本平行的條紋，所述多個條紋的取向相對于所述二維直線陣列具有非零歪斜角；以及

分析器，所述分析器被布置成接收所述信號并且被配置為：

執行表示所述圖像的所述信號的空間到頻域變換，并且在所述頻域沿著位于與所述檢測器的所述非零歪斜角相對應的非零角處的痕線進行采樣來確定所述一個或多個波長；或者

對沿著與所述對準的條紋的方向平行的一條或多條線的信號求積分或平均，并且執行空間到頻域變換來確定所述一個或多個波長；并且

提供與所述一個或多個波長有關的輸出。

2.根據權利要求1所述的光譜儀，其中，所述非零角在0.5°至45°之間。

3.根據權利要求2所述的光譜儀，其中，所述非零角在5°至45°之間。

4.根據任一前述權利要求所述的光譜儀，其中，所述一個或多個光學組件被配置為形成靜態干涉儀。

5.根據權利要求4所述的光譜儀，其中，所述靜態干涉儀是共路徑干涉儀。

6.根據權利要求5所述的光譜儀，其中，所述共路徑干涉儀是薩格納克干涉儀。

7.根據任一前述權利要求所述的光譜儀，其中，所述檢測器適于檢測在700nm至2.5μm的近紅外范圍內的輻射、在2.5μm-20μm的中紅外范圍內的輻射、或在可見范圍內的輻射。

8.根據任一前述權利要求所述的光譜儀，其中，所述樣本輻射是已經照射物理樣本的電磁輻射，或者是從樣本發射器生成的電磁輻射。

9.根據任一前述權利要求所述的光譜儀，其中，所述檢測器是模擬檢測器。

10.根據權利要求8所述的光譜儀，其中，所述檢測器是CCD或CMOS陣列。

11.根據權利要求8所述的光譜儀，其中，所述檢測器是微測輻射熱計陣列。

12.根據任一前述權利要求所述的光譜儀，其中，所述檢測器是平面的，并且被布置在所述空間圖案的平面上。

13.根據任一前述權利要求所述的光譜儀，其中，所述分析器被配置為執行以下步驟：

接收數據，該數據表示來自所述陣列的像素的讀出；

從沿所述陣列的對角線的像素中提取數據；

計算每條所述對角線的數據的平均值；以及

從所述平均值生成一維陣列，所述一維陣列將光譜信息表示為光譜或干涉圖。

14.根據權利要求13所述的光譜儀，其中，所述檢測器位于45°的非零角處。

15.根據權利要求1至14中任一項所述的光譜儀，其中，所述分析器被配置為執行以下步驟：

生成參考矩陣，所述參考矩陣在位于非零歪斜角處的所述參考矩陣的元素上具有不斷增大的值；

接收數據，該數據表示來自所述檢測器陣列的像素的讀出；

根據所述讀出的數據，從沿著所述參考矩陣的元素的不斷增大的值的線的像素提取數據；

計算每條所述線的數據的平均值；以及

從所述平均值生成一維陣列，所述一維陣列將光譜信息表示為光譜或干涉圖。

16.根據權利要求15所述的光譜儀，其中，所述光譜或干涉圖與所述參考矩陣包括相同數量的元素。