[發明專利]一種成像光譜儀的雜光抑制方法

有效

• 申請號: 201611061344.9
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106644066B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 袁立銀;王躍明;何志平;王建宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/28
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

本發明公開了一種成像光譜儀的雜光抑制方法。該方法針對基于集成濾光片分光且采用分色片進行譜段分離的成像光譜儀。分色片在系統視場光闌附近，分A、B區鍍分色膜，入射光譜覆蓋λa1～λb4。λab是雙通道分界波長；λac、λbc分別是反射表面和透射表面薄膜分界線對應的波長。A區域λa1～λa3反射，λb1～λb3透射，反射光譜下降沿在λac之后，透射光譜上升沿在λab之前；B區域λa2～λa4反射，λb2～λb4透射，反射光譜下降沿在λab之后，透射光譜上升沿在λbc之前。經集成濾光片后，反射通道為λa1～λab，透射通道為λab～λb4。本發明對于集成濾光片分光的成像光譜儀，解決了普通分色片過渡區有帶內雜光且光學效率低的問題，也降低了分光薄膜的研制難度。

技術領域

本發明涉及遙感探測領域中的成像光譜儀的性能優化方法，具體是指一種雜散光的抑制方法，針對基于集成濾光片分光且采用分色片進行譜段分離的成像光譜儀。

背景技術

近年來，由于光刻掩模工藝和微區光學膜層控制沉積技術的發展，已能研制出可工程應用的微通道集成濾光片。對于超高或甚高空間分辨率高光譜分辨率的成像光譜儀而言，此項分光技術具有高光學效率、結構簡單、波形可控等諸多優點。

對于狹縫色散式成像光譜儀，由于視場光闌僅為一條穿軌方向的狹縫，光譜維對主光學的視場需求小，可以直接用視場分離方式分多個光譜儀來實現譜段連續，不使用分色元件，從而不會引入帶內雜光；或者即便由于后方多個光譜儀空間布局不開，而采用分色元件拓寬主系統像方以利于多個光譜儀布局，由于光譜儀對系統光譜維的視場需求一般為一個瞬時視場，狹縫能擋住由于分色元件的多次反射引入的帶內雜光。

對于基于集成濾光片分光的成像光譜儀，由于是面視場成像，其視場光闌為一個面，光譜維對主光學的視場需求大，因此在主光學視場配給有限，且系統要求做到寬譜段連續分光的情況下，則用分色元件進行譜段分離。然而，由于光譜儀對系統光譜維的視場需求為一個面，若分色元件為普通的分色片，即過渡光譜范圍內，既有反射也有透射，那么由分色片過渡光譜引入的多次反射雜光，面視場光闌無法擋住從而形成了過渡光譜附近波段的帶內雜光，不利于光譜信息的準確性。

本發明提出了一種專門針對基于集成濾光片分光且采用分色片進行譜段分離的成像光譜儀的雜光抑制方法，通過分色片針對性設計，從根本上消除了分光過渡波段的帶內雜光，極大提高了分光過渡波段的光學效率，同時降低了分光薄膜的研制難度。

發明內容

本發明解決的技術問題是：基于上述已有技術存在的一些問題，本發明的目的是設計一種成像光譜儀的雜光抑制方法，對于基于集成濾光片分光且采用分色片進行譜段分離的成像光譜儀，避免分光過渡波段的帶內雜光，極大提高分光過渡波段的光學效率。

本發明涉及的成像光譜儀光路示意圖如圖1所示。長焦距主光學1收集的光線經分色片2，反射會聚到反射通道主焦面3上，透射會聚到透射通道主焦面4上，實現譜段分離；反射通道集成濾光片5置于反射通道主焦面3上，經反射通道變倍后光學7，對反射通道主焦面3的視場進行分光成像，被反射通道面陣探測器9接收；透射通道集成濾光片6置于透射通道主焦面4上，經透射通道變倍后光學8，對透射通道主焦面4的視場進行分光成像，被透射通道面陣探測器10接收。對于這樣的系統，普通分色片會造成的帶內多次反射雜光，如圖2和圖3所示。