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1、阵列狭缝编码光谱仪的研制及其关键技术在传统的光栅光谱仪中，受入射狭缝的限制，光谱分辨率与信噪比之间存在 难以调和的矛盾。本课题组基于MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 工艺， 通过在硅片上刻蚀按照阿达玛矩阵编码的二维阵列狭缝制作编码模板，从而替代 传统的单狭缝,入射光信号经过编码模板与色散系统调制后，通过面阵探测器采 集编码光谱信号，经过去噪、解码等信号处理过程，可以在保证系统光谱分辨率的 前提下获得具有高信噪比的解码光谱。本论文就该阵列狭缝编码光谱仪中信噪比增益原理、实现最大信噪比增益的 编码模板设计方法、系统解码误差去除方法、高精度光谱扫描定标方法及
2、硬件、 软件系统具体设计方法等关键技术问题展开研究。阵列狭缝编码光谱仪信噪比增 益的主要来源为阿达玛变换与多通道光谱测量,在传统阿达玛变换理论的基础上, 本文对阵列狭缝编码光谱仪的信噪比增益进行了理论分析和实验验证，并据此提 出获得最高系统信噪比增益的编码模板设计方法。入射光源照明不均匀性、光学系统的点扩散函数及探测器Smear噪声的存在 将导致编码系统无法准确实现编码过程，使解码光谱中存在系统解码误差，本文 在对上述系统解码误差产生机理进行深入研究的基础上，通过标定信号光源照明 的不均匀程度及狭缝扩散函数，从而对系统编码方程进行修正，进而在解码过程 中去除相应系统误差，针对不同形式的Smea
3、r噪声，本文分别提出了基于小波变 换的均匀Smear噪声去除方法及基于Gold反卷积算法的整体解码误差矫正方法。 本文采用高精度角位移平台带动光栅转动来实现光谱扫描，以平衡系统中宽光谱 范围与高光谱分辨率之间的矛盾，为了解决光栅色散非线性问题,本文提出一种 分段线性标定方法，使光谱仪在紫外至近红外宽光谱范围内波长准确度为0.03nm，操作简单、易于维护。在光谱系统设计中，根据探测器像面上波段范围切换系统中的滤光片，以消 除二级光谱的影响并抑制系统内的杂散光水平；相较于传统的单狭缝光谱仪,二 维阵列狭缝阿达玛光谱仪所需处理数据量大、解码算法复杂，因此本论文基于多 线程技术设计快速、高效的系统解码软件，以提高解码速度，提高系统性能。
