光谱响应度指当不同波长的光辐射照射在探测器上,产生的电压响应或者电流响应,是评价探测器性能的重要参数。深入对探测器光谱测试技术的研究,推动光谱测试的理论体系的完善,能够为探测器性能的改进提供参考依据。本论文主要探究基于单色仪实现光栅复用的宽光谱测试技术。搭建的光谱响应测试系统实现了宽测试范围、高分辨率的相对光谱响应测试。本论文主要从以下几个方面来介绍研究内容:(1)在深入研究宽带滤波片法、标准替代法、直接比较法、傅里叶变换法四种常用的探测器光谱响应测试方法的前提上,提出了基于单色仪的新型光谱测试方法。该方法采用了标准替代法的思想,搭建了基于光栅复用的高分辨率和宽测试范围的光谱测试系统。(2)为了去除周围环境对信号的干扰,基于傅里叶变换的原理,利用斩波器对辐射信号进行调制,再对采集的数据进行解调制,确保了测试结果的正确性。(3)通过研究单色仪工作原理,设计实验分析单色仪入射狭缝的宽度对仪器分辨率的影响,得出以下结论:随着入射狭缝宽度的增加,对应波长半高宽增大,通光量增大,中心波长向长波方向偏移,单色仪分辨率随之减小。该结论为平衡单色仪通光量和分辨率提供了依据。(4)在衍射理论的基础上,深入理解单色仪中闪耀光栅的分光原理。因为单色仪的出射波长有一定的带宽,所以论文中创新性地提出在出入射狭缝宽度较大(如2.5mm的出入射狭缝)的情形下,构造模型,利用算法处理来还原真实光谱。(5)根据本论文中推导出的光强衍射图样相对应的公式,发现在一级闪耀波长中心附近具有很强的光辐射,且其强度沿两端逐渐减小。基于该现象,提出了切换光栅的波长点应该位于两块光栅的闪耀波长中间区域,并且切换点不应该选择突变点的观点,从而实现了光栅复用,扩大了光谱测试系统的测试范围。(6)在数据处理方面,利用二次顺序滤波和中值滤波混合的方法对数据进行预处理,甄选可以表征探测器光谱特性的像素点。在数据采集过程中,利用格拉布斯准则剔除异常数据。最后,利用MATLAB对采集的数据进行样条插值处理,使数据构成的曲线平滑,并且能够获取曲线分段函数,起到预估特定波长的响应值的作用。