Высокоточное восстановление спектральных оптических характеристик среды с помощью терагерцовой импульсной спектроскопии - page 6

5. Применение формул Френеля для случая нормального паде-
ния волны на границу раздела двух сред накладывает ограничение
на погрешность ориентации исследуемого образца в кювете ТГц им-
пульсного спектрометра. Допустимая погрешность угловой ориента-
ции образца в кювете спектрометра не должна превышать
3
,
0
. . .
5
,
0
.
В таком случае погрешность регистрации спектральных характери-
стик не превысит допустимое значение 1,0%.
Описание алгоритма.
Фильтрация сигналов.
Пусть в ходе экспе-
риментальных исследований зарегистрированы два сигнала:
1) опорный сигнал
E
r
(
t
)
, прошедший через пустую кювету спек-
трометра;
2) сигнал образца
E
s
(
t
)
, прошедший через кювету с исследуемым
образцом.
Обозначим
˜
E
r
(
ν
t
)
и
˜
E
s
(
ν
t
)
— фурье-спектры базового сигнала и
сигнала образца.
Сигналы спектрометра, кроме основного ТГц-импульса и импуль-
сов-спутников, обусловленных многократными переотражениями из-
лучения в образце, содержат паразитные флуктуации поля, возника-
ющие от систематических погрешностей прибора. Эти погрешности
могут вносить искажения в вычисляемые спектральные характери-
стики. Исключить влияние систематических искажений можно путем
использования процедуры оконной фильтрации сигналов:
E
0
(
t
) =
E
(
t
)
H
(
t
t
0
)
,
(4)
где
E
(
t
)
и
E
0
(
t
)
— сигналы спектрометра до и после выполнения
оконной фильтрации;
H
(
t
t
0
)
— оконный фильтр, центрированный в
точке
t
0
оси времени.
Для построения оконного фильтра
H
(
t
t
0
)
может быть применен
любой фильтр, используемый для предобработки интерферограмм в
ИК-фурье-спектроскопии [39]. В настоящей работе воспользуемся ада-
птивным фильтром Дж. Тьюки [40]:
H
(
t
) =
 
1
2
1 + cos
2
π
Ta
t
aT
2
,
0
< x
a
2
;
1
,
a
2
< t
1
a
2
;
1
2
1 + cos
2
π
Ta
t
T
+
aT
2
,
1
a
2
< t
1
,
(5)
где
T
— размер окна фильтра;
a
— параметр крутизны краев филь-
тра. Экспериментально установлено, что для анализа сигналов ТГц
импульсной спектроскопии удобно использовать значение параметра
74
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 3
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,...24
Powered by FlippingBook