基于DMD的微小型近紅外光譜儀系統(tǒng)研究.pdf

1、基于DMD的微小型近紅外光譜儀系統(tǒng)研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：莫祥霞指導(dǎo)教師：溫志渝教授專業(yè)：光學(xué)工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)光電工程學(xué)院二O一一年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著光譜儀技術(shù)的飛速發(fā)展，微小型近紅外光譜儀以其體積小、成本低、快速高效、在線檢測等特點(diǎn)，成為了現(xiàn)代檢測儀器的研究熱點(diǎn)。本文提出基于DMD(數(shù)字微鏡)新原理的微小型近紅外光譜儀研究，具有重要理論意義與實(shí)際應(yīng)用價值。論文在分析研究國內(nèi)外微小型近紅外光譜

2、儀發(fā)展的基礎(chǔ)上，提出一種基于DMD面陣的單探測器微小型近紅外光譜儀系統(tǒng)方案；開展了基于DMD的微小型近紅外光譜儀分光成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與微結(jié)構(gòu)加工、裝調(diào)、標(biāo)定等關(guān)鍵技術(shù)研究；研制出基于DMD的微小型近紅外光譜儀原理樣機(jī)，測試結(jié)果表明，光譜儀波長范圍為10001780nm、分辨力小于20nm。論文的主要研究工作是：①在分析國內(nèi)外微小型近紅外光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了基于DMD新原理的微小型近紅外光譜儀系統(tǒng)方案；②在研究

3、數(shù)字微鏡的工作原理與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定了光譜儀的光學(xué)系統(tǒng)方案以及相應(yīng)的光學(xué)元器件；采用ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行光源和分光成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的像差校正和光學(xué)系統(tǒng)的小型化；③從衍射限制、空間采樣率以及光柵譜面等方面進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得狹縫寬度最優(yōu)值；采用MATLAB數(shù)學(xué)軟件建立DMD的光學(xué)模型，進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)，完成了編碼誤差的校正；④完成了微小型近紅外光譜儀的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工、原理樣機(jī)裝調(diào)以及波長標(biāo)定，測試結(jié)果表明：波長