[实用新型]可调波片式偏振干涉成像光谱仪

说明书

技术领域

本实用新型属于光电领域，涉及一种成像光谱仪，尤其涉及一种可调波片式偏振干涉成像光谱仪。

背景技术

成像光谱所获取的三维甚至四维光谱图像数据是对于传统多光谱图像的重要拓展。其主要的能力是提供了精细光谱、物质鉴别的能力，其应用有望包括：食品安全、环境监测、低成本医疗、颜色鉴别、特殊物品鉴别等广阔的民用领域。

成像光谱仪从上世纪80年代开始发展了很多种形式，如：色散型、滤光片型、傅立叶变换型、层析型等，可谓种类繁多。解决其图谱合一获取能力的关键在于如何将光谱图像数据立方体进行变换，经过凝视或扫描成像，使二维空间分辨的能力上增加了光谱维信息。

而成像光谱技术的应用瓶颈在于两个方面：

信息获取的条件苛刻，由于大多数的成像光谱技术要么在成像仪器的设计上有天然的限制（视场角、相对孔径受限制），要么必须进行高稳定度的推扫过程（色散型、傅立叶变换型）；同时必须建立完整的辐射定标体系，设备成本动辄上几十万人民币，重量几十公斤，从而大幅度的限制了其应用。

传统的成像光谱技术主要应用在航空航天遥感领域，但硬件成本高、可靠性低，应用技术不成熟，大幅度限制了其应用推广。

其中傅立叶变换成像光谱基于傅立叶干涉成像原理，将光程差调制的干涉图与光谱谱线成为一对傅立叶变换对，获取的干涉图数据经过傅立叶逆变换可以反演获得光谱信息，从而可实现从高光谱到超光谱图像数据的获取。其种类有：1）萨格奈克干涉仪分光实现空间调制型的成像光谱仪；2）利用迈克耳逊干涉形式进行动镜调制的光谱仪；3）利用马赫泽德干涉形式的双光路成像光谱仪；4）利用偏振干涉原理的空间调制型干涉成像光谱仪光谱仪等等，这些干涉成像谱仪都具有结构原理复杂，视场孔径受限制等诸多问题。

利用液晶调制器的成像光谱仪（LCTF）以及声光调制型成像光谱仪（AOTF）实现的都是单波段图像，成像波段受到液晶等元器件的限制，并非傅立叶调制方式，不具备多通道优点，且复杂性高、成本高。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单且体积重量大幅减小的可调波片式偏振干涉成像光谱仪。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种可调波片式偏振干涉成像光谱仪，其特殊之处在于：所述可调波片式偏振干涉成像光谱仪包括第一检偏器、延迟量调节装置、第二检偏器以及光学成像探测系统；所述第一检偏器、延迟量调节装置以及第二检偏器依次设置在同一光轴上；所述光学成像探测系统与第二检偏器设置在同一光路上。

上述延迟量调节装置是连续可调式或阶梯可调式。

上述延迟量调节装置是连续可调式时，所述延迟量调节装置是索累补偿器。

上述延迟量调节装置是阶梯可调式时，所述延迟量调节装置包括切入切出装置以及设置在切入切出装置上的等比间隔延迟量的偏振波片组；所述切入切出装置是条板、圆盘或转盘。

上述等比间隔延迟量的偏振波片组包括多片按照延迟量等比设计的波片；所述切入切出装置是条板；所述多片波片同方向依次叠加设置在切入切出装置上；所述切入切出装置是圆盘或转盘；所述多片波片按圆盘或转盘的圆周方向依次设置在切入切出装置上。

上述光学成像探测系统包括光学镜头以及设置在光学镜头成像面上的探测器；所述光学镜头与第二检偏器设置在同一光路上。

上述探测器是面阵探测器。

上述第一检偏器以及第二检偏器均是分立器件或者第一检偏器以及第二检偏器均直接镀制或贴在索累补偿器的镜面上。

一种可调波片式偏振干涉成像光谱仪，其特殊之处在于：所述可调波片式偏振干涉成像光谱仪包括一个或多个线阵探测器以及与线阵探测器数量相对应的延迟量调节装置；所述延迟量调节装置与线阵探测器一一对应后依次设置在同一光路上。

上述延迟量调节装置具有不同延迟量的波片组件；所述波片组件中包括一片或多片波片；所述波片组件中的每个波片与线阵探测器一一对应后依次设置在同一光路上。

上述不同延迟量的波片组件是按照延迟量等比设计的。

本实用新型的优点是：