[发明专利]空间外差干涉超光谱成像装置及方法

摘要

本发明提供一种空间外差干涉超光谱成像装置及方法，该装置包括沿光路方向依次设置的前置物镜、狭缝、准直物镜、光栅型迈克尔逊干涉系统、后置成像系统和信号处理系统。目标入射光经过前置物镜，并在狭缝处成像；出射光经过准直物镜后进入光栅型迈克尔逊干涉系统，被分成两个干涉的平面波形成干涉条纹；依次经过成像物镜、柱面镜，在探测器靶面上得到携带有一维空间信息和干涉信息的图像，通过推扫目标获取二维场景的光强信息和每列的干涉信息；信号处理系统提取不同光程差下的干涉数据，并进行傅里叶变换获取目标光谱信息及各个谱段的二维图像信息。本发明能够提高现有干涉光谱成像装置的光谱分辨率，进行亚纳米量级的超光谱分辨率的面探测。

主权项

一种空间外差干涉超光谱成像装置，其特征在于，包括沿光路方向依次共轴设置的前置物镜(1)、狭缝(2)、准直物镜(3)、光栅型迈克尔逊干涉系统(4)、后置成像系统(5)和信号处理系统(6)；其中狭缝(2)位于前置物镜(1)的焦面上，且狭缝(2)位于准直物镜(3)的前焦面上；光栅型迈克尔逊干涉系统(4)包括分束器(41)、第一衍射光栅(42)、第二衍射光栅(43)、第一棱镜(44)、第二棱镜(45)，其中第一衍射光栅(42)、第二衍射光栅(43)分别与各自的光轴正交面成Littrow角θ倾斜放置，且在分束器(41)与第一衍射光栅(42)之间放置第一棱镜(44)，在分束器与第二衍射光栅(43)之间放置第二棱镜(45)；后置成像系统(5)包括沿光路走向依次设置的第一成像物镜(51)、第二成像物镜(52)、柱面镜(53)、探测器(54)；信号处理系统(6)与探测器(54)相连；所有光学元件相对于基底同轴等高，即相对于光学平台或仪器底座同轴等高。