[发明专利]快照式紧凑噪声免疫型光场成像全偏振光谱探测装置及方法

权利要求书

1.快照式紧凑噪声免疫型光场成像全偏振光谱探测装置，其特征在于，包括物镜(1)、光场调制单元(2)、微光学阵列(3)、面阵探测器(4)和数据采集处理显示系统(5)；

物镜(1)、光场调制单元(2)、微光学阵列(3)和面阵探测器(4)沿入射光向依次设置；

光场调制单元(2)置于物镜(1)的孔径光阑位置，微光学阵列(3)置于物镜(1)的像面位置，面阵探测器(4)置于微光学阵列(3)的后焦面上，并与数据采集处理显示系统(5)相连；

光场调制单元(2)包含偏振调制模块(21)和光谱滤光片阵列(22)；偏振调制模块包含沿入射光方向依次放置的四分区延迟板(211)和线偏振器(213)；光谱滤光片阵列(22)包含四个分区，与四分区延迟板(211)的各分区相对应；

四分区延迟板(211)包含四块并列放置的延迟量各异的消色差延迟板，每个消色差延迟板的快轴方向与线偏振器(213)的偏振方向的夹角不同；光谱滤光片阵列(22)中每个分区的滤光片阵列分布相同，都包含多个不同中心波长的窄带滤光片或者线性渐变滤光片；

四分区延迟板(211)、线偏振器(213)和光谱滤光片阵列(22)均紧贴着先后放置；

微光学阵列(3)是微透镜阵列、微孔径阵列、微光纤阵列或者微二元光学阵列。

2.权利要求1所述的快照式紧凑噪声免疫型光场成像全偏振光谱探测装置的探测方法，其特征在于，包括：二维空间目标中的任意一点发出一束光进入物镜(1)，经过光场调制单元(2)进行偏振与光谱调制后，形成各方向携带不同偏振和光谱光学信息的光束，然后该光束会聚于物镜(1)像面处的微光学阵列(3)上，接着透过微光学阵列(3)继续传输，在其后焦面上形成携带不同光学信息的分离像点阵列，数据采集处理显示系统(5)控制面阵探测器(4)快照一帧携带不同偏振和光谱信息的像点阵列图像，经过提取和处理该帧图像数据得到被测二维目标的空间形貌、一维光谱、全Stokes偏振参数三方面的信息。

3.根据权利要求2所述的探测方法，其特征在于，经过光场调制单元(2)的光束首先被偏振调制模块(21)进行四分区偏振调制，然后每个分区的光被光谱滤光片阵列(22)的对应分区进行光谱调制，最后每个分区的出射光线具有不同的波长和相同的偏振调制。