[实用新型]一种精密细分光谱分光系统

说明书

本实用新型通过一种精密细分光谱分光系统，MCU分别与电平转换模块、光谱监测模块、AD转换单元、PGP分光模块、交互单元相连，AD转换模块与信号处理模块相连，PGP分光模块与光谱监测模块相连，PGP分光模块包括棱镜模块组、可调式全息透射光栅单元、滤光模块组、驱动点阵模块，棱镜模块组中的第一棱镜模块、第二棱镜模块、可调式全息透射光栅单元分别与驱动点阵模块相连，信号处理模块与光谱监测模块相连，机载电源模块分别为各个模块提供电源支持。本实用新型能够通过光谱仪设计中通过偏斜会聚透镜光轴和PGP光轴在光谱维的角度，能有效降低分光系统的光谱弯曲和谱线畸变，可控制在5μm以下，解决了已有的PGP成像光谱仪在该方面的缺陷。

技术领域

本实用新型属于光谱成像领域，尤其涉及一种精密细分光谱分光系统。

背景技术

成像光谱仪根据扫描成像方式可分为光机扫描式和推帚式两种，推帚式成像光谱仪探测器采用面阵电荷耦合器件（CCD），由飞行平台沿轨方向的推扫实现空间维和光谱维成像，大大增加了像元凝视时间，可以同时获得高空间分辨率和高光谱分辨率图像，具有体积小、结构简单、信噪比高等优点，尤其适用于空间较小的飞机或无人机等遥感平台。国外典型的推帚式成像光谱仪有美国研制的Hyperion和COIS，空间分辨率为30m，光谱分辨率为10nm；欧空局研制的APEX，空间分辨率为7.5m，光谱分辨率为10nm；国内中科院上海技物所研制的PHI机载成像光谱仪光谱覆盖范围0.4－0.85um，光谱分辨率为5nm，空间分辨率为1.8m。目前，国内外成像光谱仪均可实现高光谱成像，但缺点是体积和重量大、空间分辨率较低，不能很好地满足高空间分辨率和高光谱分辨率同时成像的要求，不能满足无人机搭载要求，运行成本高无法实现产业化推广。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了精密细分光谱分光系统，能够通过光谱仪设计中通过偏斜会聚透镜光轴和PGP光轴在光谱维的角度，能有效降低分光系统的光谱弯曲和谱线畸变，可控制在5μm以下，解决了已有的PGP成像光谱仪在该方面的缺陷。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：一种精密细分光谱分光系统，包括MCU、电平转换模块、光谱监测模块、AD转换单元、信号处理模块、PGP分光模块、交互单元、机载电源模块，MCU分别与电平转换模块、光谱监测模块、AD转换单元、PGP分光模块、交互单元相连，AD转换模块与信号处理模块相连，PGP分光模块与光谱监测模块相连，PGP分光模块包括棱镜模块组、可调式全息透射光栅单元、滤光模块组、驱动点阵模块，棱镜模块组中的第一棱镜模块、第二棱镜模块、可调式全息透射光栅单元分别与驱动点阵模块相连，信号处理模块与光谱监测模块相连，机载电源模块分别为各个模块提供电源支持。

作为本实用新型的一种优选方案，所述驱动点阵模块中设置有分段控制单元，所述分段控制单元可差别控制PGP分光模块。

作为本实用新型的一种优选方案，所述MCU采用基于RH850/P1H-C集成的控制芯片。

作为本实用新型的一种优选方案，所述PGP分光模块中光谱范围设置在400-1000，同时可调整220个波段范围。

作为本实用新型的一种优选方案，所述PGP分光模块的光谱分辨率调整为5-8MM之间。

作为本实用新型的一种优选方案，所述光谱监测模块还设置有4G通信模块，4G通信模块与远程数据库相连。

与现有技术相比，本实用新型具备的有益效果：本实用新型通过高光谱高速线阵成像技术，在极短的曝光时间中，获得高信噪比1000:1的数据，超高的成像速度，满波段成像FPS（每秒成像帧数）可达330，20个波段成像FPS可达2830，5个波段FPS可达6510，同时采用棱镜-光栅-棱镜（PGP）分光器件，PGP分光器件是由两个棱镜中间粘结一个体相位全息透射光栅，在棱镜和光栅之间贴有前截止和后截止滤光片以限制光谱波段范围，实现谱段细分。

附图说明