[发明专利]声光偏振光谱相机

权利要求书

1.一种声光偏振光谱相机，其特征在于：主要由光学成像部分(2)、检偏部分(3)、分光部分(4)、成像部分(5)和计算机控制与数据处理部分组成。该声光偏振光谱相机以光学成像系统为基础，加入尼科尔棱镜作为检偏环节，并加入AOTF作为分光环节，将同时获得待测目标的光谱偏振特性。

2.根据权利要求1所述的光学成像部分，其特征在于：用于汇集待测目标的反射或散射光，将其整形为近平行光，入射到检偏器中。要求焦距：AF/MF 80-200mm，光圈：2.8，消色差：ED(低色散镜片)。

3.根据权利要求1所述的检偏部分，其特征在于：利用尼科尔棱镜作为系统的检偏器，偏转角度与转速受计算机控制，可通过改变偏转的角度滤除其他偏振态的入射光信息，获得待测目标的偏振图像。要求口径：5cm，椭偏度：1/200，厚度：1mm，转速：5c/m，定位精度：0.02°。

4.根据权利要求3所述的尼科尔棱镜，其特征在于：平行于棱边的入射光进入晶体后，对应垂直偏振态的o光将以大于临界角的入射角投在剖面上，它将因全反射而偏折到棱镜的侧面，由黑色涂料将它吸收；对应平行偏振态的e光，由于与光轴的夹角足够大，在晶体内的折射率小于加拿大胶内的折射率，从而不发生全反射，于是从尼科耳棱镜另一端射出的是单一的线偏振光，并将其入射到声光可调滤波器中。

5.根据权利要求1所述的分光部分，其特征在于：采用声光可调滤波器作为分光仪，利用超声波在声光晶体中传播时形成体光栅结构，对入射光进行布拉格衍射，从而达到分光效果，并且其超声波频率与衍射光波长一一对应，改变超声波频率即可连续扫描光谱。

6.根据权利要求5所述的声光可调滤波器，其特征在于：采用TeO₂作为分光晶体，透射光谱范围为0.35μm～5μm。压电换能器在TeO₂晶体的一端提供超声波，TeO₂晶体的另一端添加泡沫状的吸声体，使超声波在晶体中以行波的形式传播。

7.根据权利要求6所述的TeO₂分光晶体，其特征在于：调节加在晶体上的超声波频率，相应的入射光波长被衍射成±1级衍射光，透射的零级光和+1级衍射光的总能量用挡光板吸收，减小对-1级衍射光的干扰，-1级光入射到CCD探测器上，进行偏振光谱图像采集。

8.根据权利要求1所述的成像部分，其特征在于：利用CCD面阵探测器作为成像器件，为解决CCD器件自身强烈的偏振敏感性，通过镀上一层低折射率膜层的方法对CCD器件做表面改性，减小其偏振特性，同时匹配光学成像系统的参数，使得其像场光线小角度入射到CCD表面，两种措施综合应用解决CCD探测器的偏振特性。

9.根据权利要求1所述的计算机控制与数据处理部分，其特征在于：根据设定参数，控制检偏器的偏振方向，并输出与所需波长对应的超声波频率，作用于声光可调滤波器，输出单色偏振光谱图像，控制CCD探测器采集图像，并对所采集的图像进行数据提取、处理。