科學島團隊在傅里葉紅外光譜分辨率增強研究方面取得新進展
近日，中國科學院合肥物質院安光所高閩光研究員團隊在傅里葉(FTIR)紅外光譜分辨率增強研究方面取得新進展，相關研究成果分別以《基于線性預測理論的太陽遙感光譜高分辨率增強方法》和《基于線性預測理論的傅立葉光譜分辨率增強算法》為題發表于SCI期刊 MEASUREMENT 和 INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY。
FTIR技術以測量速度快、精度高和波段寬的優勢，在大氣污染監測、食品藥品安全檢測等諸多領域得到了廣泛的應用。然而，由于光譜分辨率的限制，該技術在多組分超痕量物質檢測領域面臨著挑戰，如何在不改變光譜儀結構、不增加儀器重量和體積的前提下有效提高光譜分辨率，成為制約FTIR技術更廣泛應用的關鍵技術難題。
課題組李相賢副研究員和秦玉勝博士生等通過對FTIR光譜儀干涉特性進行深入研究，開發了一種基于線性預測理論的FTIR光譜分辨率增強算法。通過建立前后項線性預測總體最小二乘法估計模型參數并實現噪聲抑制，利用滑動窗口技術減小預測誤差并實現干涉信號高精度外推，顯著提升了FTIR光譜分辨率增強模型的性能，在不改變干涉儀采樣基礎上，有效增強了FTIR光譜分辨率。
該成果有望進一步拓展FTIR技術在多組分超低濃度痕量物質檢測等領域的應用前景。
該研究成果得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.114220
https://doi.org/10.1016/j.infrared.2023.104764
基于線性預測理論的FTIR光譜分辨率增強模型
多組分交叉吸收仿真增強示意圖
不同分辨率下的實際干涉信號外推比較
FTIR光譜分辨率增強模型識別實際NO和H 2O吸收特征
