对于宽谱段、高分辨率的光谱测量场景,在探测面阵像素与像元尺寸受限的情况下,提出了双向剪切干涉的倾斜记录干涉图方式,以进行面阵探测器的多行像素拼接,在提高长波谱段分辨率的同时,避免单位剪切量增加造成的短波信息截止。以Wollaston棱镜偏振干涉具验证旋转像面的双向剪切干涉方式,计算剪切量在探测器二维空间上的载频关系,由等相位倾斜条纹衔接多列像素构成完整的干涉图。通过FRED软件模拟偏光干涉过程,以方解石晶体、C-RED ONE型探测器为例,验证等强度的1064,1550,1970 nm准单色谱线,结果显示:转角斜率为1/3时,双向剪切干涉复原谱线的位置误差小于1 nm,幅度比例达到0.9958∶0.9759∶1,1970 nm光谱分辨率提高至13 nm,为原值的2.38倍;对比复原棕榈蜡的近红外反射率光谱,768 pixel的扩展光程差反演的光谱显示出更多吸收特征,较320 pixel光程差反演的光谱分辨率增强,但因拼接误差在短波方向引入了一定的高频扰动。对影响拼接精度的剪切量进行误差分析,给出成像放大率一定时,转角误差容限与像面转角、观测波长、剪切角与分段光程差间的关系。基于像面旋转的双向剪切干涉光谱仪,解决了单纯提高剪切量带来的分辨率增强与高频截止的矛盾,拓展了系统参数的求解范围以及相关的误差容限,为宽谱段、高分辨率测量提供了选择。

介绍了Fourier变换光谱退卷积技术的原理,通过数学推导从理论上对退卷积光谱的特性进行了分析,分别讨论了退卷积技术的两个重要参量,即退卷积系数和切趾长度,对复原光谱的线宽和信噪比的影响,从而得到三个结论:1) 退卷积技术的分辨率增强能力在实际中由于受到噪音的限制而不能无限提高.2) 对于光谱中宽度不同的谱线,退卷积将导致它们之间的峰高比失真.3) 在选定退卷积系数和切趾长度以满足谱线形状和宽度的要求后,只有通过选择合适的切趾函数来满足信噪比的要求.研究还发现,退卷积过程相当于一个带通滤波器,其中高通滤波器是退卷积函数,低通滤波器是切趾函数,它们共同决定着退卷积技术的滤波特性.