[发明专利]一种双通道大孔径静态干涉成像光谱仪

权利要求书

1.一种双通道大孔径静态干涉成像光谱仪，其特征在于，包括：准直镜、横向剪切干涉仪、第一与第二成像镜、第一与第二探测器，以及数据处理系统；其中：所述横向剪切干涉仪包括：分束器、平面反射镜和直角反射镜；

物面S上的某点发出的光经过准直镜准直后成为平行光进入横向剪切干涉仪中，分束器将该平行光分为透射光和反射光两路，透射光依次经过平面反射镜与直角反射镜，在Z方向产生一个偏移量后返回分束器；反射光依次经过直角反射镜与平面反射镜，在Z方向产生一个偏移量后返回分束器；

在分束器汇合后的两路光在Z方向的偏移量相同，在XY平面内产生一个横向剪切量h；两路相干光经过分束器再次分束后，一半能量在分束器下方出射，通过第一成像镜与第一探测器进行干涉光强度的探测；另一半能量在分束器左侧出射，通过第二成像镜与第二探测器进行干涉光强度的探测，从而实现双通道的同时探测；

经过成像系统后在每一探测器上得到受干涉强度调制的目标点强度信息，每一探测器的不同位置处得到不同地物目标点的不同光程差信息，通过推扫成像和干涉图提取可以得到目标的完整干涉信息，最后通过数据处理系统进行光谱复原从而复原出原始光谱信息；

其中，直角反射镜由两片成90°夹角的平面反射镜组成，直角反射镜中两个平面镜的交线在纸面内，即XY平面内，平面反射镜与直角反射镜关于分束器的镜像位置的偏移量为a；

包含直角反射镜的横向剪切干涉仪具有双路输入双路输出功能，即具有两个输入端口In1与In2，两个输出端Out1与Out2；

以In1为输入端时，在Out1和Out2两个输出端输出相干光，实现干涉信息的测量；同样，以In2为输入端时，在Out1和Out2两个输出端输出相干光，进行干涉信息的测量。

2.根据权利要求1所述的一种双通道大孔径静态干涉成像光谱仪，其特征在于，光线经过直角反射镜的偏移量与直角反射镜的顶点P偏离入射光线平面的距离相关；若顶点P与入射光线平面的距离为l，则光线经过直角反射镜反射后的出射光线与入射光线之间的偏移量为2l；即进入横向剪切干涉仪与出射横向剪切干涉仪的光线之间在Z方向上的偏移量为2l。

3.根据权利要求1所述的一种双通道大孔径静态干涉成像光谱仪，其特征在于，经过横向剪切干涉仪出射的两路光在Z方向的偏移量相同，经过每一成像镜汇聚后的干涉强度与两路光之间的横向剪切量h和像元与光轴的距离x相关，每一探测器上的干涉图表达式如下：

式中，σ为入射光波数，f为成像系统焦距；上式为去除直流分量后的干涉图表达式，经过逆傅里叶变换后，即可复原出目标点的光谱信息。