[發(fā)明專利]一種高調制度傅立葉變換光譜獲取方法及光譜儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410056723.3
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103822716A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 呂群波;相里斌;張金剛;姚濤;景娟娟;付強;方煜;馬原
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術領域

本發(fā)明涉及光學成像技術領域，尤其涉及一種高調制度傅立葉變換光譜獲取方法及光譜儀。

背景技術

傅立葉變換光譜技術（又稱為干涉光譜技術）作為現(xiàn)代光譜分析技術的一個重要手段，是光譜技術領域的一個研究重點，目前該技術的應用領域非常廣泛，特別是在大氣遙感領域，該技術以其高精度、高靈敏度、高光譜分辨率等優(yōu)點，在物質分析、大氣探測等諸多領域得到廣泛應用。

相比較傳統(tǒng)Michelson干涉儀，傅立葉變換光譜儀中沒有運動部件，具有更好的穩(wěn)定性和環(huán)境適應性。

目前的傅立葉變換光譜儀主要有兩種，一種稱為空間外差傅立葉變換光譜儀，一種稱為空間調制傅立葉變換光譜儀。空間外差傅立葉變換光譜儀的優(yōu)點是干涉圖調制度高，光譜分辨率高，但是其缺點是測量光譜范圍非常有限；空間調制傅立葉變換光譜儀的優(yōu)點是測量光譜范圍寬，但是其缺點是干涉圖在長光程差處的調制度隨光譜范圍增加急劇下降，干涉調制信號被噪聲淹沒。在干涉圖重構光譜過程中，為了降低噪聲對重構光譜影響，通常需要進行濾波，這會降低光譜分辨率，同時導致重構光譜失真。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種高調制度傅立葉變換光譜獲取方法及光譜儀，提高光譜調制度。

本發(fā)明實施例的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種高調制度傅立葉變換光譜獲取方法，包括：

將寬波段光譜進行色散后得到連續(xù)的單色光；

對所述單色光譜進行干涉測量得到高調制的單色光干涉圖。

一種高調制度傅立葉變換光譜儀，包括：

色散分光單元，用于將寬波段光譜進行色散后得到連續(xù)的單色光；

干涉測量單元，用于對所述單色光譜進行干涉測量得到高調制的單色光干涉圖。

由上述本發(fā)明實施例提供的技術方案可以看出，通過色散元件實現(xiàn)寬波段光譜的連續(xù)單色分光，且干涉圖在長光程差處的調制度高，實現(xiàn)結構穩(wěn)定、寬波段、高調制度傅里葉變換光譜儀。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實施例高調制度傅立葉變換光譜獲取方法的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例高調制度傅立葉變換光譜儀構成示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例高調制度傅立葉變換光譜儀應用示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例高調制度傅立葉變換光譜儀中目標光譜示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例高調制度傅立葉變換光譜儀中干涉圖與現(xiàn)有技術干涉圖比較示意圖，其中，圖5a為現(xiàn)有技術空間調制傅立葉變換光譜儀干涉圖，圖5b為本發(fā)明高調制度傅立葉變換光譜儀探測器得到的干涉成像結果。

圖6為圖5b第一行的干涉圖。

具體實施方式

下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供高調制度傅立葉變換光譜獲取方法，包括：

步驟11、將寬波段光譜進行色散后得到連續(xù)的單色光；

步驟12、對所述單色光譜進行干涉測量得到高調制的單色光干涉圖。

由上述本發(fā)明實施例提供的技術方案可以看出，通過色散元件實現(xiàn)寬波段光譜的連續(xù)單色分光，且干涉圖在長光程差處的調制度高，實現(xiàn)結構穩(wěn)定、寬波段、高調制度傅里葉變換光譜儀。

具體而言，寬波段是相對于窄波段而言，寬波段可以指450nm—900nm波段范圍，或者450nm—1000nm波段范圍，等等。

具體而言，步驟11將寬波段光譜進行色散后得到連續(xù)的單色光，可以包括：

采用色散元件，將所述寬波段光進行色散后得到連續(xù)的單色光，所述色散元件包括光柵或者棱鏡。

具體而言，步驟12對所述單色光譜進行干涉測量得到高調制的單色光干涉圖，可以包括：

所述單色光譜經(jīng)成像鏡得到匯聚單色光；

所述匯聚單色光經(jīng)橫向剪切干涉儀后形成兩束相干單色光；

所述相干單色光經(jīng)傅立葉鏡后匯聚得到準直單色光；

所述準直單色光經(jīng)柱面鏡后在探測器成像得到單色光干涉圖。