海洋光谱仪的波长校准

在LED分光机中对LED进行测量的准确程度，跟光谱仪校准有密切的关系，其中波长校准就是其中重要的一项。

我们曾经做过相关的测试，我们使用三台光谱仪分别测量同一个Led，三台光谱仪没有做波长校准之前，它们的波长跟标准值的差别都小于1纳米，是符合厂家的出厂标准的，测试结果如下

可以看到xyz的最大偏差分别是28,36,64

经过我们波长校准以后的结果如下：

可以看到xyz的最大偏差分别是22,13,35，可以看到准确度有明显的改善。

波长校准其实就是利用汞氩灯的特征峰，找到一系列像素点和波长的对应关系，回归到一条二元三次方程式，y=a*x^3+b*x^2+c*x + d，其中y是波长，x是光谱仪的像素点。做过波长校准的朋友都会知道波长校准是比较繁琐的。相关的软件使用起来很不方便。于是我们在自己的软件中增加了对波长校准的支持，使得波长校准变得非常轻松。下面我们介绍我们的软件是如何做波长校准的。

1．                  打开校准专用汞氩灯，连接好待校准光谱仪启动标旗光谱分析软件，如下图。

http://s9/middle/63bce7f6g817ff59f77c8&690

2．                  点击主界面上的打开按钮http://s3/middle/63bce7f6g817ff5aecf82&690，选择WlCal.txt，汞氩灯的特征峰标准谱图。打开后如下图。

http://s11/middle/63bce7f6g817ff5be126a&690

3．                  把平滑宽度和间隔设置为0，然后用鼠标左键在谱图上拖放，放大光谱仪第一个特征峰的位置，这里是350nm左右，然后在红色的当前谱图的尖峰上点鼠标右键，标注尖峰，如下图：此时可以用键盘的上下箭头移动标注的位置。

http://s14/middle/63bce7f6g817ff5cd42dd&690

4．                  此时按下Ctrl+S显示波长校准窗口，再选择主窗口的波长输入框，按Ctrl+A增加波长。如下图：

http://s10/middle/63bce7f6g817ff5dc9579&690

左边的波长校准窗口上面增加的第一列是像素点，第二列是当前波长值，第三列是实际波长值。

5．                  继续选择波峰，然后按Ctrl+A增加波长如下：

http://s1/middle/63bce7f6g817ff5fb21e0&690

6．                  遇到波长偏差比较大，而特征峰又相邻很近的情况如下图要注意，程序会自动找到最近的特征峰，有可能会找到相邻的峰上去，因此要手动改正。

http://s9/middle/63bce7f6g817ff60a60f8&690

7．                  我们把所有特征峰标注完以后得到的数据如下

http://s1/middle/63bce7f6g817ff6198a80&690

8．                  把数据复制到Excel如下图：

http://s7/middle/63bce7f6g817ff9c2b136&690

其中A是像素点，B是当前光谱仪波长，C是标准波长，D=A，E=A^2，F=A^3

9．                  现在要用到Excel的数据分析功能，如果Excel主菜单->工具菜单下没有数据分析这一项，请从主菜单->工具->加载宏中载入，如下图：

http://s6/middle/63bce7f6g817ff9d1f935&690

10． 点击主菜单->工具->数据分析后，选择回归，如下图：

http://s1/middle/63bce7f6g817ff9e12d70&690

11.  点击确定按钮后，进入回归分析窗口，把Y值输入区域设置为C列，X值输入区域为D,E,F三列(要选单元格，不能整列选)，如图：

http://s6/middle/63bce7f6g817ff9e12095&690

12．              点击确定按钮后会得出回归结果，我们需要的是Intercept，X Variable 1，X Variable 2，X Variable 3这四项，选择它们如图，并点击复制按钮。

http://s1/middle/63bce7f6g817ff9f07530&690

13．              回到标旗光谱分析软件，按下F10按钮，就会进入光谱仪属性窗口，选择波长校正页面，选中波长校正参数表格如图：

http://s7/middle/63bce7f6g817ff9ffa296&690

14．              按Ctrl-V把刚才的回归结果粘贴过来，如下图：

http://s8/middle/63bce7f6g817ffa0eef27&690

15．              然后点击保存到光谱仪按钮，然后点击返回按钮，进入主界面后按下F5按钮，重新连接光谱仪。现在你可以看到波长校准已经生效，经过校准的光谱仪测量出来的波长跟标准值完全重合，效果非常好。

http://s9/middle/63bce7f6g817ffa1e32b8&690