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“ 上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金”项目汇报

“ 上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金”项目汇报. 项目名称：基于 Wollaston 棱镜傅里叶 变换可见光谱实验研究 项目负责人：许春燕 学院：理学院. 一、个人情况简介. 二、项目简介. 项目研究的意义 非常适合应用于高速、瞬态、微弱的信号在线监测，环境条件恶劣的工业现场气体及其他物质的检测，尤其是在紫外波段的检测。 项目研究的内容 基于 Wollaston 棱镜的静态傅里叶变换光谱探测技术，理论上分析了系统的各项性能指标以及它们之间相互影响的关系. 二、项目简介. 项目方案

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Presentation Transcript

  1. “上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金”项目汇报“上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金”项目汇报 项目名称：基于Wollaston棱镜傅里叶 变换可见光谱实验研究 项目负责人：许春燕 学院：理学院

  2. 一、个人情况简介

  3. 二、项目简介 • 项目研究的意义 非常适合应用于高速、瞬态、微弱的信号在线监测，环境条件恶劣的工业现场气体及其他物质的检测，尤其是在紫外波段的检测。 • 项目研究的内容 基于Wollaston棱镜的静态傅里叶变换光谱探测技术，理论上分析了系统的各项性能指标以及它们之间相互影响的关系

  4. 二、项目简介 • 项目方案 基于Wollaston棱镜傅里叶变换可见光谱实验研究，得到空间分布的干涉条纹干涉光强分布，进行快速傅里叶逆变换后获得入射光谱分布。 • 预期达到目标 基于单片Wollaston棱镜及透镜成像系统搭建了实验平台，以实现将来应用于高速、瞬态、微弱的信号在线监测，环境条件恶劣的工业现场气体及其他物质的检测，尤其是在紫外波段的检测。

  5. 三、项目完成情况 • 分析超过或未达到预定目标的原因 出于对光束质量方面的考虑我们定制了格兰汤姆逊棱镜起偏器，但由于成本上的因素，加工的尺寸较小，因此无法以均匀的光斑以照射Wollaston棱镜。因此在图像上干涉条纹不是特别理想 • 资助项目经费卡的使用情况 ⑴购买仪器 6500元 ⑵论文版面费 1300元 • 在此期间国内外同类研究工作取得的进展，以及今后研究工作的设想

  6. 进一步的工作设想： 研究双折射晶体中光线传播特性，建立理论模型辅助设计工作 硬件方面： 改进光学器件，产生的更大光程差提高分辨率，增大孔径角 控制光源，反演连续光谱 对相位实施校准工作，以进一步提高精度 软件方面： 修正光学部件的色差问题 修正CCD等部件光谱相应函数的影响

  7. 四、研究成果简介 • 成果主要内容、水平、科学意义和应用价值 1、成功完成了单片Wollaston棱镜及成像透镜的干涉仪原理图，即Wollaston棱镜成像在线阵CCD进行采样。得到空间分布的干涉条纹干涉光强分布，进行快速傅里叶逆变换后获得入射光谱分布。 2、基于单片Wollaston棱镜及透镜成像系统搭建了实验平台，并利用三种不同的激光光源进行试验，它们分别是532nmKTP固体激光器、632.8nmHe-Ne激光器以及660nm半导体激光器。 3、对三种不同波长的激光光源产生的干涉条纹并得到的光谱图来分析，三个不同的空间频率峰值分别出现在1.1858、1.2905和1.5695mm-1从它们的频率差与所用光源的波长660、633和532nm的差值恰好符合，验证了反演结果的正确性。

  8. 五、项目资助期间完成的论著、研究成果目录

  9. 六、经验与收获 • 通过比较分光光谱技术与傅里叶变换光谱技术优劣，引入并设计了一种新型的基于Wollaston棱镜的傅里叶变换光谱检测技术。 • 分析并比较了三种不同的基于Wollaston棱镜傅里叶变换光谱技术的结构，并优化选择其中之一。 • 利用商业软件模拟了其中一种结构。 • 根据要求，定制加工了所需要的光学及电子元器件。 • 利用现有部件，搭建重复性较好的硬件平台。 • 根据傅里叶变换原理及信号优化的方法，实现了光谱反演的算法。 • 分别应用并组合应用三种不同的激光器进行试验，得到光谱曲线。 • 采用不同的切趾函数反演光谱，并对结果进行了比较。 • 利用VB.net实现了数据采集，并实现了实时光谱反演程序，以便进一步调试的工作的实现。

  10. 七、自我评价 在这短短的一年里，对于一个以理论为主的我来讲，在仪器的设计上，实验台的搭建上都曾遇到种种困难，但是这一切都一一获得解决，我的动手能力也得到很大提高。

  11. 八、其他

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