太赫兹时域光谱仪光谱范围和信噪比校准技术
2023-09-21马世帮李栋解琪李宏光张灯储隽伟孙宇楠
应用光学 2023年5期
关键词:信号
马世帮,李栋,解琪,李宏光,张灯,储隽伟,孙宇楠
(1.西安应用光学研究所,陕西 西安 710065;2.陆装航空局洛阳室,河南 洛阳 471000)
引言
太赫兹时域光谱仪是火炸药、生化战剂等材料进行特征光谱测量的核心仪器,广泛应用于目标识别、危险品成分鉴别、穿透探测等军事应用领域[1-5]。信噪比参数和光谱范围参数是太赫兹时域光谱仪的关键技术指标参数[6-8],目前已具备太赫兹时域光谱仪特征光谱、线性度和透射比参数的计量能力。但由于光谱范围和信噪比参数存在着名称术语和指标定义不统一的问题,导致太赫兹名称术语常常被混用,从而引起仪器性能评价的误解。
太赫兹时域光谱仪光谱范围的定义不明确,导致同一台仪器使用不同方法进行光谱范围测量的结果相差很大。光谱范围的定义方式主要有两种[9],一是在频谱数据中,以超过N倍噪声限的频谱数据对应的上下限频率为光谱范围;二是在频谱数据中,以超过1/M频谱数据最大值的频谱数据对应的上下限频率为光谱范围,M取值为10~80。
信噪比是反映太赫兹光谱仪计量性能的关键指标[10-12],信噪比差的光谱仪很容易将噪声尖峰误判为特征光谱[13-14]。目前缺乏太赫兹信噪比测量和评价的统一方法,各种商用太赫兹光谱仪的测量结果无法准确统一。当前,太赫兹光谱仪存在几种不同的信噪比名词术语。如美国俄克拉荷马州立大学把主要信号段最大值定义为信号,信号前段峰峰值的 1/2 定义为噪声。……
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