| 1 绪论 | 第1-20页 |
| 1．1 微型光谱仪是一种典型的微型光机电系统 | 第10页 |
| 1．2 微型光谱仪的发展现状 | 第10-17页 |
| 1．2．1 国外发展现状 | 第11-16页 |
| 1．2．2 国内发展现状 | 第16-17页 |
| 1．3 微型化光谱仪的展望 | 第17页 |
| 1．4 本课题的意义及研究内容 | 第17-18页 |
| 1．5 本章小结 | 第18-20页 |
| 2 微型光谱仪的相关基础理论 | 第20-52页 |
| 2．1 光谱仪器的结构及工作原理 | 第20-21页 |
| 2．2 微型光谱仪的光学系统 | 第21-26页 |
| 2．2．1 光学系统的微型化、集成化 | 第21-22页 |
| 2．2．2 色散原理概述 | 第22-24页 |
| 2．2．3 反射式平面光栅 | 第24-25页 |
| 2．2．4 反射式凹面光栅 | 第25-26页 |
| 2．3 微型光谱仪的接收系统 | 第26-31页 |
| 2．3．1 微型化光谱仪接收系统的特点 | 第26-27页 |
| 2．3．2 各种常用的光谱接收系统 | 第27-28页 |
| 2．3．3 光电阵列探测器 | 第28-31页 |
| 2．4 采用多项式拟合光对谱峰值精确定位的理论分析 | 第31-41页 |
| 2．4．1 光谱峰值判断条件 | 第31-32页 |
| 2．4．2 单色光谱强度曲线拟合分析 | 第32-36页 |
| 2．4．3 数值算法 | 第36-38页 |
| 2．4．4 计算机模拟 | 第38-41页 |
| 2．5 光电阵列探测器光敏元宽度对光谱信号影响的研究 | 第41-50页 |
| 2．5．1 光电探测器阵列获取光谱信号模型 | 第41-43页 |
| 2．5．2 光电探测阵列对光谱信号恢复及光谱峰值定位的影响 | 第43-48页 |
| 2．5．3 利用反卷积消除光谱峰值偏移 | 第48-50页 |
| 2．6 本章小结 | 第50-52页 |
| 3 反射式混合集成微型光纤光谱仪的研制 | 第52-78页 |
| 3．1 总体方案的确定 | 第52-55页 |
| 3．1．1 两种微型光谱分析系统光学系统方案 | 第52-54页 |
| 3．1．2 微型光谱分析系统的总体方案 | 第54-55页 |
| 3．2 结构和原理 | 第55-57页 |
| 3．2．1 关于结构的考虑 | 第55-56页 |
| 3．2．2 全息凹面光栅 | 第56-57页 |
| 3．3 全息光栅设计结果 | 第57-59页 |
| 3．3．1 全息凹面光栅的设计要求 | 第57-58页 |
| 3．3．2 全息凹面光栅的基本参数 | 第58-59页 |
| 3．4 全息凹面光栅的光线三维追迹原理 | 第59-61页 |
| 3．4．1 追迹原理 | 第59页 |
| 3．4．2 平面光栅的空间色散方程 | 第59-60页 |
| 3．4．3 光栅参数的计算 | 第60-61页 |
| 3．4．4 光路追迹 | 第61页 |
| 3．5 全息光栅的计算机模拟 | 第61-69页 |
| 3．5．1 光栅像点的线性度 | 第63-65页 |
| 3．5．2 光栅的像斑大小 | 第65-67页 |
| 3．5．3 光栅的光谱像面的平直情况 | 第67-68页 |
| 3．5．4 光栅的理论分辨率 | 第68-69页 |
| 3．6 探测器参数的确定 | 第69-71页 |
| 3．6．1 探测器像元中心距的确定 | 第69-71页 |
| 3．6．2 探测器光敏元窗口宽度的确定 | 第71页 |
| 3．7 关于设计中的一些问题 | 第71-75页 |
| 3．7．1 加工精度的要求 | 第71-73页 |
| 3．7．2 关于光栅倾斜的问题 | 第73-75页 |
| 3．8 混合集成的实现 | 第75页 |
| 3．9 光学系统总体结构 | 第75-76页 |
| 3．10 微型光谱分析系统的总体结构 | 第76页 |
| 3．11 本章小结 | 第76-78页 |
| 4 光谱信号处理 | 第78-102页 |
| 4．1 光谱信号处理的几种常用方法 | 第78-80页 |
| 4．1．1 傅立叶变换 | 第78-79页 |
| 4．1．2 小波变换 | 第79-80页 |
| 4．2 光谱信号去噪 | 第80-98页 |
| 4．2．1 微型光谱仪的噪声来源及其特点 | 第81-84页 |
| 4．2．2 CMOS光电阵列探测器去噪声方法初探 | 第84-95页 |
| 4．2．3 利用小波变换消除光谱信号的背景 | 第95-98页 |
| 4．3 光谱信号采集及处理软件的编制 | 第98-101页 |
| 4．3．1 设计思路 | 第98-99页 |
| 4．3．2 软件的实现 | 第99页 |
| 4．3．3 软件的特点 | 第99-100页 |
| 4．3．4 软件采集和处理结果 | 第100-101页 |
| 4．4 本章小结 | 第101-102页 |
| 5 实验结果分析 | 第102-120页 |
| 5．1 实验装置及实验方法 | 第102-103页 |
| 5．2 实验结果及处理 | 第103-107页 |
| 5．3 实验结果分析 | 第107-119页 |
| 5．3．1 线性度 | 第107-110页 |
| 5．3．2 像元分辨率 | 第110-111页 |
| 5．3．3 光谱带宽 | 第111-116页 |
| 5．3．4 波长准确性 | 第116-117页 |
| 5．3．5 光谱峰的类型 | 第117-119页 |
| 5．4 本章小结 | 第119-120页 |
| 结论 | 第120-122页 |
| 致谢 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-130页 |
| 附录 | 第130-131页 |
