基于多级微镜的傅里叶变换成像光谱仪干涉成像系统分析与设计

发布时间：2017-08-12 06:29

  本文关键词：基于多级微镜的傅里叶变换成像光谱仪干涉成像系统分析与设计

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【摘要】：为了实现傅里叶变换成像光谱仪的静态化与高通量,提出一种基于多级微镜的时空混合调制成像光谱仪,其干涉系统是利用一个多级微镜代替迈克尔逊干涉仪中的平面镜,其显著特点是无运动部件和限制系统光通量的狭缝,可同时获得目标的干涉图与二维空间图像。该成像光谱仪利用前置成像系统将目标成像到干涉系统的平面镜与多级微镜上,利用多级微镜的结构特点对两成像光束的光程差进行调制,然后通过后置成像系统获得不同干涉级次的目标图像。首先通过对该成像光谱仪干涉系统光谱信噪比的分析,明确了光谱信噪比与图像信噪比之间的关系,确定了多级微镜的特征参数。为了确保每个阶梯面所对应光程差的恒定性,通过对前置成像系统成像过程的分析,确定了前置成像系统像方远心的光路结构;通过对系统视场角与光程差之间关系的分析和计算,确定了前置成像系统的设计指标并完成了光学设计。为了保证后置成像系统不引入额外的光程差,通过对后置成像系统成像特点的分析,确定了后置成像系统双远心的光路结构;通过对系统入射孔径角与阶梯级数之间关系的分析和计算,最终设计出满足系统性能需求的后置成像系统。通过对各单元系统的理论分析与光学设计,为静态化与高通量成像光谱仪的发展提供了一种新的思路。
【作者单位】： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室;中国科学院大学;
【关键词】： 成像光谱仪 时空混合调制 傅里叶变换 干涉成像 光谱信噪比
【基金】：国家自然科学基金项目(61027010,60977062,61376122) 国家高技术研究发展计划项目(2009AA04Z315) 吉林省科技发展计划项目(201205025,20130206010GX) 长春市科技计划项目(2011131,2013261) 应用光学国家重点实验室自主基金项目资助
【分类号】：TH744.1
【正文快照】： 2.中国科学院大学,北京100049引言成像光谱技术作为成像技术与光谱技术的结合,既可以获取目标的图像信息,又可从获得的光谱图像数据中得出物质的光谱特征,进而揭示目标的光谱特性、存在状况以及物质成份,因而在气象、资源、环境、生态等领域得到了广泛的应用[1]。傅里叶变换成

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本文编号：660205