[實用新型]基于雙譜段疊層干涉的高光譜成像裝置

有效

• 申請號: 201922028138.3
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN211602927U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 柏財勛;范文慧;暢晨光;李立波;胡炳樑;馮玉濤
• 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: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G01J3/45
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

本實用新型涉及一種光譜成像裝置，特別涉及一種基于雙譜段疊層干涉的高光譜成像裝置，解決了現有基于靜態干涉分光原理的高光譜成像裝置在寬波段探測時，不同譜段間會引入明顯波長分辨率差異的問題。該裝置特殊在于：包括沿光路依次設置的前置成像物鏡、光闌、準直物鏡、雙譜段疊層干涉模塊、液晶偏振開關、后置成像物鏡及面陣探測器；雙譜段疊層干涉模塊包括偏振分光棱鏡BS、設在偏振分光棱鏡BS反射光路的短波剪切器及設在偏振分光棱鏡BS透射光路的長波剪切器；液晶偏振開關包括沿光路依次設置的鐵電液晶FLC和線偏振器P。在光譜通道數量不變的情況下，本實用新型不但可以提升長波光譜精細程度，而且可以提升短波信噪比，進而提高光譜復原精度。

技術領域

本實用新型涉及一種光譜成像裝置，特別涉及一種基于雙譜段疊層干涉的高光譜成像裝置。

背景技術

光譜信息是目標物質的重要光學參量，反映了目標的物質材料組成，被認為是目標介質的“光學指紋譜”。利用寬波段、高光譜分辨率的成像技術對目標進行精細化的光譜測量，是目標成分分析與識別的重要途徑之一，在對地遙感、環境監測、深空探測等光學遙感領域具有重要應用價值。

基于靜態干涉分光原理的高光譜成像技術能夠獲取探測目標二維空間結構上每一點的光譜信息，具有高通量、高分辨率、高穩定性的優點，逐漸發展成為一項極具潛力的精細光譜測量手段?，F有的基于靜態干涉分光原理的高光譜成像裝置，大多采用的是單一的干涉通道，由于其光譜信息復原基于經典傅里葉變換原理，因此，在寬波段探測時，不同譜段之間會引入明顯的波長分辨率差異。引入明顯的波長分辨率差異，一方面，在光譜通道數確定的情況下，會導致各譜段能量分布不均，從而導致長波光譜精細程度和短波信噪比難以提高；另一方面，與用于定標和對比的光譜分辨率描述方式不同，降低了光譜定標精度；因此，影響光譜復原精度。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于雙譜段疊層干涉的高光譜成像裝置，以解決現有基于靜態干涉分光原理的高光譜成像裝置在寬波段探測時，不同譜段之間會引入明顯的波長分辨率差異的技術問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種基于雙譜段疊層干涉的高光譜成像裝置，其特殊之處在于：

包括沿光路依次設置的前置成像物鏡、光闌、準直物鏡、雙譜段疊層干涉模塊、液晶偏振開關、后置成像物鏡以及面陣探測器；

所述雙譜段疊層干涉模塊包括偏振分光棱鏡BS、短波剪切器以及長波剪切器；所述短波剪切器設置在偏振分光棱鏡BS的反射光路方向；所述長波剪切器設置在偏振分光棱鏡BS的透射光路方向；

所述短波剪切器包括沿光路依次設置的第一濾光片F₁、第一半波片HP₁、第一沃拉斯頓棱鏡WP₁以及第一角錐棱鏡R₁；所述長波剪切器包括沿光路依次設置的第二濾光片F₂、第二半波片HP₂、第二沃拉斯頓棱鏡WP₂以及第二角錐棱鏡R₂；

所述第一濾光片F₁和第二濾光片F₂均為帶通濾光片，其中一個透射短波譜段，截止長波譜段；另一個透射長波譜段，截止短波譜段；

所述第一沃拉斯頓棱鏡WP₁的內部結構角與第二沃拉斯頓棱鏡WP₂的內部結構角數值，所述第一沃拉斯頓棱鏡WP₁距離第一角錐棱鏡R₁的長度與第二沃拉斯頓棱鏡WP₂距離第二角錐棱鏡R₂的長度數值，二者中有一組相等或者兩組均不相等；

所述液晶偏振開關包括沿光路依次設置的鐵電液晶FLC和線偏振器P。

進一步地，所述第一濾光片F₁透射短波譜段，截止長波譜段；所述第二濾光片F₂透射長波譜段，截止短波譜段。