多通道偏振干涉成像系统理论研究

发布时间：2023-03-19 03:49

　　干涉成像光谱技术是成像探测方向的前沿科学,在大地探测、海洋探测、军事防御、环境检测以及生物医学上的有着广泛的应用,因此深入研究干涉成像光谱仪已引起国内外相关研究机构的广泛关注。本文是对通道型干涉成像技术进行研究,研究前期,设计了双路四通道同时干涉成像光谱仪,可同时获得四幅具有不同偏振信息的目标图像,将其用于资源探测、航空航天、太空科学等方面。在双路四通道同时干涉成像光谱仪的设计中,以视场光阑代替狭缝,提高了光通量,避免了高光通量和高光谱分辨率无法同时获得的限制;无旋转器件和移动部件,避免了抖动给成像带来的误差;通过偏振分光棱镜和Savart板将入射光分为四对相干光束,实现在两个探测器上同时获得四幅不同偏振态下的干涉图,还可以通过傅里叶逆变换反演出光谱图像,得到系统入射光的光谱信息。通过分析系统结构和原理,得出四个通道的干涉强度表达式。对同一Savart板的干涉强度相减可以获得强度加倍的纯干涉条纹,把两纯干涉条纹进行加减运算可降低系统的背景噪声,提高系统信噪比。利用波法线追迹法计算出Savart板产生的光程差和横向剪切量。在考虑晶体色散关系的基础上分析了光程差随波长、入射角、入射面与晶体...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 干涉成像光谱仪的发展
    1.2 干涉成像光谱技术研究意义与研究现状
    1.3 论文的主要内容
第2章 双路四通道同时干涉成像光谱仪基本理论
    2.1 光学结构
    2.2 偏振成像原理
    2.3 DCSIIS系统的核心部件—Savart板的研究与分析
        2.3.1 Savart板的结构
        2.3.2 光在Savart板中的波法线追迹
        2.3.3 Savart的材料选择
        2.3.4 Savart板光程差与波长λ、晶体厚度t、入射角i和入射面与主截面夹角ω的变化关系
    2.4 系统参数设计
        2.4.1 横向剪切量的设计
        2.4.2 晶体厚度的设计
第3章 基于平行分束棱镜的干涉成像光谱仪的研究
    3.1 光学结构和偏振成像原理
    3.2 平行分束棱镜的结构原理
        3.2.1 厚度对干涉强度分布的影响
        3.2.2 干涉强度与空间位置和波长的关系
    3.3 IISPBSP与IISSP的对比
        3.3.1 横向剪切量和实际光程差的对比
        3.3.2 干涉强度和干涉条纹间距的对比
        3.3.3 光谱分辨率的对比
第4章 仿真模拟与实验
    4.1 仿真模拟
    4.2 实验验证
        4.2.1 单色光实验
        4.2.2 复色光实验
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢



本文编号：3764491