[發(fā)明專利]一種聲光濾波衍射光的色散補(bǔ)償裝置及其色散補(bǔ)償方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810284438.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN108896174A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王號(hào);張春光;盛振扉;代長(zhǎng)遠(yuǎn);張雙曄;張小發(fā);原江偉;石磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J3/02
• 分類號(hào): G01J3/02;G01J3/28
• 代理公司: 福州君誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發(fā)明涉及一種聲光濾波衍射光的色散補(bǔ)償裝置及其色散補(bǔ)償方法。裝置由寬帶光源、光準(zhǔn)直系統(tǒng)、分辨率板、聲光濾波系統(tǒng)1、聲光濾波系統(tǒng)2、光分束器、光譜檢測(cè)系統(tǒng)、成像系統(tǒng)及PC機(jī)組成，寬帶光源、光準(zhǔn)直系統(tǒng)、分辨率板、聲光濾波系統(tǒng)1、聲光濾波系統(tǒng)2、光譜檢測(cè)系統(tǒng)依次連接，所述色散補(bǔ)償方法，PC機(jī)利用射頻源1控制用軟件、射頻源2控制用軟件、光譜檢測(cè)系統(tǒng)控制用軟件、光學(xué)CCD控制用軟件，分別對(duì)射頻源1、射頻源2、光譜探測(cè)系統(tǒng)以及光學(xué)CCD進(jìn)行參數(shù)控制與調(diào)整；PC機(jī)分別通過數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)以及圖像數(shù)據(jù)的分析和存儲(chǔ)，完成聲光濾波衍射光的色散補(bǔ)償過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)濾波超光譜成像領(lǐng)域，具體說是一種聲光濾波衍射光的色散補(bǔ)償裝置及其色散補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

聲光可調(diào)濾波技術(shù)在軍事、農(nóng)業(yè)、刑事偵查、生命科學(xué)以及地質(zhì)勘探等領(lǐng)域中都有廣泛地應(yīng)用。在超光譜成像領(lǐng)域，利用聲光可調(diào)濾波技術(shù)可以同時(shí)獲取目標(biāo)的光譜和圖像信息，實(shí)現(xiàn)圖譜和一，對(duì)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)識(shí)別以及成分分析意義重大。利用二氧化碲晶體制作的聲光濾波器因其聲光性能優(yōu)良，是目前在聲光濾波器領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的聲光濾波器之一。利用基于二氧化碲的聲光濾波器，在聲光可調(diào)濾波過程中，通過控制加載到聲光濾波器上的射頻信號(hào)頻率，可以連續(xù)調(diào)諧濾波信號(hào)的中心波長(zhǎng)，調(diào)節(jié)過程系統(tǒng)無活動(dòng)部件，穩(wěn)定性好。但是，經(jīng)聲光濾波的衍射光具有一定帶寬，聲光晶體的色散效應(yīng)，不同波長(zhǎng)的衍射光在聲光濾波器的出射端具有不同的偏折角。在超光譜成像等領(lǐng)域，色散導(dǎo)致的不同波長(zhǎng)的衍射光具有不同的偏折角的現(xiàn)象對(duì)成像質(zhì)量有嚴(yán)重影響。因此，論文《A No-Moving-PartsUV/Visible Hyperspectral Imager》以及專利（聲光可調(diào)濾波器）都針對(duì)性提出了聲光濾波器的設(shè)計(jì)方案，但是，目前基于光楔、三棱鏡的色散補(bǔ)償機(jī)制靈活性不夠，不能隨著聲光濾波器調(diào)諧波長(zhǎng)變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整，無法滿足整個(gè)光譜調(diào)諧范圍內(nèi)衍射光的色散補(bǔ)償。

因此，如何發(fā)明一種聲光濾波衍射光色散補(bǔ)償?shù)挠行Х椒?，在聲光濾波超光譜波長(zhǎng)調(diào)諧范圍內(nèi)，都能對(duì)聲光濾波衍射光進(jìn)行有效的色散補(bǔ)償，是超光譜成像等領(lǐng)域關(guān)心的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述不足，在聲光濾波過程中，本發(fā)明的目的之一就是利用兩個(gè)前后放置的聲光濾波器，對(duì)信號(hào)光進(jìn)行兩次聲光濾波。本發(fā)明的目的之二就是通過兩個(gè)聲光濾波器的參數(shù)設(shè)置以及射頻信號(hào)的調(diào)節(jié)，在超光譜波長(zhǎng)調(diào)諧范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)兩次聲光濾波色散抵償，使信號(hào)光經(jīng)歷兩次聲光濾波之后色散現(xiàn)象得到明顯抑制。該裝置及方法在對(duì)信號(hào)光進(jìn)行有效色散補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，還可以有效提升衍射光的光譜分辨率并抑制旁瓣。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：裝置由寬帶光源、光準(zhǔn)直系統(tǒng)、分辨率板、聲光濾波系統(tǒng)1、聲光濾波系統(tǒng)2、光分束器、光譜檢測(cè)系統(tǒng)、成像系統(tǒng)以及PC機(jī)組成，寬帶光源、光準(zhǔn)直系統(tǒng)、分辨率板、聲光濾波系統(tǒng)1、聲光濾波系統(tǒng)2、光譜檢測(cè)系統(tǒng)依次連接，同時(shí)PC機(jī)還分別與聲光濾波系統(tǒng)1、聲光濾波系統(tǒng)2、成像系統(tǒng)連接；成像系統(tǒng)與光分束器連接。

PC機(jī)內(nèi)置計(jì)算機(jī)控制與分析系統(tǒng)。

所述色散補(bǔ)償方法由PC機(jī)中的計(jì)算機(jī)控制與分析系統(tǒng)完成，PC機(jī)通過USB連接線分別與射頻源1、射頻源2、光譜檢測(cè)系統(tǒng)以及光學(xué)CCD連接，PC機(jī)內(nèi)置射頻源1控制用軟件、射頻源2控制用軟件、光譜檢測(cè)系統(tǒng)控制用軟件、光學(xué)CCD控制用軟件，以及數(shù)據(jù)分析軟件等，PC機(jī)利用射頻源1控制用軟件、射頻源2控制用軟件、光譜檢測(cè)系統(tǒng)控制用軟件、光學(xué)CCD控制用軟件，分別對(duì)射頻源1、射頻源2、光譜探測(cè)系統(tǒng)以及光學(xué)CCD進(jìn)行參數(shù)控制與調(diào)整；PC機(jī)分別接收來自光譜檢測(cè)系統(tǒng)的光譜數(shù)據(jù)，以及來自光學(xué)成像系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)以及圖像數(shù)據(jù)的分析和存儲(chǔ)，完成聲光濾波衍射光的色散補(bǔ)償過程。