[實用新型]動鏡傅里葉成像光譜儀

有效

• 申請號: 201420385305.4
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN203929229U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 史偉立
• 申請（專利權）人: 史偉立
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于光譜成像的儀器，尤其涉及一種動鏡傅里葉成像光譜儀，屬于光譜成像領域。

背景技術

傅立葉變換成像光譜系統可以采集地物目標細節的高光譜圖像信息，在軍事偵察，紅外制導，毒氣探測等領域都有重要的應用價值；此外，還廣泛應用于探礦、地質、地理、農林業科技，環境治理，災害預報，海洋水色探測，大氣遙感，植被和生態等領域。

傅立葉變換成像光譜儀作為一種高分辨率的光譜儀器，是現代工農業生產、國防、科學研究中不可缺少的工具。高光譜成像系統獲得的光譜圖像數據立方體具有超多波段、高光譜分辨力、高空間分辨力的特點，因此比全色圖像或多光譜圖像包含了更豐富的地物目標信息。根據高光譜圖像數據，人們可以從空間匹配和光譜匹配兩個方面對地物目標進行分析和識別。在空間對地觀測的同時獲取眾多連續波段的地物光譜圖像，達到從空間直接識別地球表面物體的目的。這是光電遙感技術的一個飛躍，因此，國內外均競相在這一領域開展研究工作。近幾年推出了多種機載成像光譜儀的新方案，并投入實驗和運行，出現了遙感發展的新局面。

現階段成像光譜技術朝著高通量、高光譜分辨率、高空間分辨率的方向發展。近兩年，國外有人提出了帶角鏡的紅外傅里葉變換成像光譜儀，波段在3-5m波長范圍，用于測量遠程化學氣體；帶角鏡的紅外傅里葉變換成像光譜儀。用于3-5m波長實驗原理樣機；制約我國當前發展傅立葉變換紅外成像光譜儀的主要問題之一是紅外焦平面器件，但隨著國內半導體工藝技術水平的逐步提高這一問題將會得到解決。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，解決好現有技術的問題，彌補現有目前市場上現有產品的不足。

本實用新型提供了一種動鏡傅里葉成像光譜儀，包括前置光學系統L1、準直系統L2、動鏡M1、固定反射鏡M2、分束器BS和透鏡L3，所述前置光學系統L1和準直系統L2依次設置在光路方向，所述分束器BS設置在L2后方，所述動鏡M1設置在分束器BS后方，所述固定反射鏡M2的法線方向與所述動鏡M1法線方向垂直。

優選的，上述透鏡L3設置在分束器BS下方。

優選的，上述透鏡L3下方設置有焦平面探測器FPA。

優選的，上述固定反射鏡M2、分束器BS、透鏡L3和焦平面探測器FPA設置在一條光路方向。

優選的，上述分束鏡BS將平行光按照相同的振幅分為兩束，一束照射在動鏡M1上，另一束照射在固定反射鏡M2上。

本實用新型提供的動鏡傅里葉成像光譜儀，由于時間調制干涉成像光譜儀沒有采用光學狹縫，因此具有光通量大的優點，也因此適合于組成空間分辨率較低且高靈敏度的紅外光譜成像系統；并且由于動鏡M1的移動范圍可以做的很大，因此可以取得很大的光程差范圍，即光譜分辨率很高。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

為了便于本領域普通技術人員理解和實施本實用新型，下面結合附圖及具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。

本實用新型的動鏡傅里葉成像光譜儀具體如圖1所示，光譜儀包括前置光學系統L1、準直系統L2、動鏡M1、固定反射鏡M2、分束器BS和透鏡L3，所述前置光學系統L1和準直系統L2依次設置在光路方向，所述分束器BS設置在L2后方，所述動鏡M1設置在分束器BS后方，所述固定反射鏡M2的法線方向與所述動鏡M1法線方向垂直。透鏡L3設置在分束器BS下方。透鏡L3下方設置有焦平面探測器FPA。固定反射鏡M2、分束器BS、透鏡L3和焦平面探測器FPA設置在一條光路方向。分束鏡BS將平行光按照相同的振幅分為兩束，一束照射在動鏡M1上，另一束照射在固定反射鏡M2上。

前置光學成像系統L1將待測物體成像在大孔徑的視場光欄即透鏡L2的前焦平面上；視場光欄面上任意一點發出的光束經過準直系統L2后變成平行光。分束鏡BS將平行光按照相同的振幅分為兩束，一束照射在動鏡M1上，另一束照射在固定反射鏡M2上。從M1和M2反射回來的兩束平行光束，經過分束器BS和透鏡L3會聚后，成像在焦平面探測器FPA上并形成干涉圖。在完整的干涉圖案采樣過程中，系統一直凝視目標。隨著M1的移動，FPA上每一點的干涉光程差也同時改變，因此可以采集到一系列具有不同光程差的二維干涉圖像；將這些二維干涉圖像組合起來就得到干涉圖像的數據立方體；對干涉圖像的數據立方體進行多行的一維傅里葉變換就得到光譜圖像數據立方體。