[實用新型]一種微型偏振光譜成像探測系統

有效

• 申請號: 201721351301.4
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN207423363U
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 胡炳樑;李洪波;于濤;張周鋒;張兆會;劉宏;衛翠玉
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/447;G01J3/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本實用新型涉及一種微型偏振光譜成像探測系統，包括前置光學系統、大面陣探測器組件、像素化偏振膜片與線性漸變濾光片，分別用于實現光束的偏振信息獲取和窄帶濾光；線性漸變濾光片集成在大面陣探測器組件感光面前方，像素化偏振膜片集成在線性漸變濾光片上；或像素化偏振膜片集成在大面陣探測器組件感光面前方，線性漸變濾光片集成在像素化偏振膜片上；目標反射光經過前置光學系統，再通過像素化偏振膜片與線性漸變濾光片后，在大面陣探測器組件上形成目標像。大幅減輕探測系統重量和體積，如同普通相機中，加入兩片薄膜片，重量體積幾乎等同于普通相機，光機系統結構復雜度遠低于基于現有技術方案的偏振光譜成像裝置，有利于系統的微型化。

技術領域

本實用新型屬于偏振光譜成像技術領域，具體涉及一種微型偏振光譜成像探測系統。

背景技術

對目標更多屬性的獲取，是光學類傳感器不斷追求的目標。隨著光譜成像技術和偏振成像技術的發展與成熟，光譜成像和偏振成像結合形成了一種新的光學探測技術—偏振光譜成像技術。偏振光譜成像技術能對目標的空間圖像信息、光譜信息和偏振信息進行探測，具有明顯的原理先進性和技術優勢，單純利用光譜信息或者偏振信息對目標進行識別和檢測存在一定的局限性，將兩者進行有機的結合能夠提高對目標的探測識別能力。尤其適合在渾濁介質(煙、霧、霾、塵、水體等)等條件下的目標探測，為在復雜背景中檢測出感興趣的目標，尤其經過光譜偽裝或者具有高度隱蔽能力的目標，提供一種新型有效的方法。也由于偏振態具備“強光弱化”和“弱光強化”的特點，可以極大延伸遙感暗-亮兩端的探測區。同時，用偏振手段對大氣衰減可以進行精確描述和規律發現，也可為新大氣窗口理論提供客觀依據。

目前，偏振光譜成像探測方法主要有以下幾種方式：

1、基于可調諧光譜器件如AOTF(聲光調諧)和LCTF(液晶調諧)的偏振光譜成像方法

如D.A.Glenar,J.J.Hillman,B Saif,et al.POLARIS-II:an acousto-opticimaging spectropolarimeter for ground-based astronomy[J].SPIE,1992,1747:90～102；T.SUZUKI,H.KUROSAKI,Shigeharu ENKYO,et al.Application of an AOTF imagingspectropolarimetry[J].SPIE,1997,3121:356～365都是利用聲光衍射原理和和液晶電調諧原理進行光譜譜段的選擇，同時，采用相位延遲器件LCVR等組合進行偏振態的測量，由于可調諧光譜器件需要專門的驅動電路，因此導致其系統功耗較大。

2、計算層析型的偏振光譜成像方法

如M.J.Duggin,R.L.Algorithms for target discrimination and contrastenhancement using narrowband polarimetric image data[J].Proceedings of SPIE,2002,4480:248～256；R.W.Aumiller,C.V.EustaceL.Dereniak,et al.Snapshot imagingspectropolarimetry in the visible and infrared[J].Proceedings of SPIE,2008,6972:69720D；B.H.Miles,R.A.Googson,E.L.Dereniak,et al.Computed-tomographyimaging spectropolarimeter(CTISP):instrument design,operation and results[J].SPIE,1999,3753:169～180，均通過安裝多個不同偏振方向的偏振片和波片進行偏振態和光譜信息的探測，缺點是偏振態測量的時間長，有運動部件，在偏振態快速變化的條件下不適用，而且結構復雜，不利于設備的微型化和輕量化。

3、基于狹縫色散的光譜偏振方法