[發(fā)明專利]全反射式高分辨率大視場傅立葉變換成像光譜儀的光路結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710099439.4
• 申請日: 2007-05-21
• 公開（公告）號: CN101050979A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖寧放;張丹;趙達(dá)尊;方俊永;梁敏勇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G01J3/453
• 分類號: G01J3/453;G01J3/18
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 楊志兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種全反射式高分辨率大視場傅立葉變換成像光譜儀的光路結(jié)構(gòu)，屬于對地觀測領(lǐng)域中成像光譜儀的技術(shù)范疇；特別涉及高分辨率大視場的成像光譜儀技術(shù)。

背景技術(shù)

傅立葉變換成像光譜儀(Fourier?Transform?Imaging?Spectrometer)屬于一種成像型干涉儀(Imaging?Interferometer)。與傳統(tǒng)的色散型成像光譜儀相比較，傅立葉變換成像光譜儀具有輸入光通量大、光譜分辨率高的特點(diǎn)，因此特別適合于航空航天對地觀測領(lǐng)域中的高光譜成像(Hyper?Spectral?Imaging)。從光學(xué)原理上看，傅立葉變換成像光譜儀可以劃分為時間調(diào)制(Temporarily?Modulated)干涉成像光譜儀和空間調(diào)制(Spatially?Modulated)干涉成像光譜儀兩大類。前者以依靠動鏡掃描的邁克爾遜(Michelson)傅立葉變換成像光譜儀為代表；后者的典型代表主要有采用Sagnac分束結(jié)構(gòu)或其變體的傅立葉變換成像光譜儀、雙折射晶體分束式即偏振干涉式傅立葉變換成像光譜儀，等等。由于時間調(diào)制干涉成像光譜儀在光譜測量時對測量平臺的振動很敏感，為實現(xiàn)高精度光譜圖像測量，則需要很好的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和高精度機(jī)械掃描機(jī)構(gòu)。因此空間調(diào)制干涉成像光譜儀成為目前高分辨率傅立葉變換成像光譜儀的主要發(fā)展方向。

現(xiàn)有的空間調(diào)制成像光譜儀大都采用透反式或透射式的分束干涉結(jié)構(gòu)；其透射光學(xué)材料必將帶來光譜范圍有限、光能損失較大、光學(xué)系統(tǒng)色差等問題。全反射式的成像光譜儀在原理上可以避免上述問題，因此發(fā)展全反射式的傅立葉變換成像光譜儀有實際意義。

在國際專利方面，美國專利US4523846[8]和US5777736[9]分別介紹了采用Sagnac分束結(jié)構(gòu)的干涉型成像光譜儀，二者都包含透反式或透射式光學(xué)部件；美國專利US5260767[10]雖然介紹了一種全反射式成像光譜儀，但它采用的是色散型分光結(jié)構(gòu)，不屬于傅立葉變換成像光譜儀的類型。

在國內(nèi)專利方面，中國專利No.99115952[11]和No.99256131[12]分別介紹了采用Sagnac分束結(jié)構(gòu)的干涉型成像光譜儀；No.01213109[13]、No.01213108[14]以及No.99256129[15]分別介紹了采用偏振型器件的干涉型成像光譜儀。雖然我們在中國專利200510055609.X中曾經(jīng)提出過采用菲聶耳雙面鏡的全反射式傅立葉變換成像光譜儀，但是尚未涉及高分辨率、大視場的全反射式傅立葉變換成像光譜儀的實現(xiàn)方法。因此，本發(fā)明提出一種全反射式高分辨率大視場的傅立葉變換成像光譜儀的光路結(jié)構(gòu)。

????????????????????????????參考文獻(xiàn)

[1]吳文敏，廖寧放，基于菲涅爾雙面鏡的全反射成像光譜技術(shù)研究，光學(xué)技術(shù)，v32，n3，p431-433，2006.。

[2]R.G.Sellar，J.B.Rafert，The?effects?of?aberrations?on?spatially?modulated?Fourier?transformspec-trometers.Opt.Engng.，1994，33(16)：3087～3092.

[3]R.G.ellar，J.B.Rafert，F(xiàn)ourier?transform?imaging?spectrometer?with?a?single?toroidal?optic.Appl.Opt.，1995，34(16)：2931～2933.

[4]J.B.Rafert，R.G.Sellar，J.H.Blatt，Monolithic?Fourier?transform?imaging?spectrometer.Appl.Opt.，1995，34(31)：7228～7230.

[5]P.D.Hammer，F(xiàn).P.J.Valero，D.L.Peterson，An?imaging?interferometer?for?terrestrial?remotesensing.Proc.SPIE，1993，1937：244～255.

[6]W.H.Smith，P.D.Hammer，Digital?array?scanned?interferometer：sensors?and?results.Appl.Opt.，1996，35(16)：2902～2909.