[发明专利]基于多级微反射镜的傅里叶变换红外成像光谱仪

摘要

基于多级微反射镜的傅里叶变换红外成像光谱仪，涉及对地遥感探测领域，解决现有成像光谱仪内部含有与空间分辨率有关的狭缝，限制了进入系统的光通量的问题，包括前置成像系统、干涉系统、后置成像系统和焦平面探测器，所干涉系统包括多级阶梯微反射镜片状分束器、补偿板和平面反射镜；目标发出的光经前置成像系统和片状分束器后，一束光经片状分束器反射至平面反射镜上成像为第一像点，另一束光经片状分束器透射后经补偿板在多级阶梯微反射镜的某个阶梯反射面上成像为第二像点；第一像点的光经片状分束器透射至后置成像系统成像，第二像点的光经补偿板至片状分束器反射后，在后置成像缩束系统成像，所述后置成像缩束系统的像由焦平面探测器接收。

主权项

基于多级微反射镜的傅里叶变换红外成像光谱仪，包括前置成像系统（1）、干涉系统（2）、后置成像缩束系统（3）和焦平面探测器（4）；其特征是，所述干涉系统（2）包括多级阶梯微反射镜（7）片状分束器（6）、补偿板（8）和平面反射镜（5）；目标物体发出的光经前置成像系统（1）和片状分束器（6）后，形成两束光，一束光经片状分束器（6）反射至平面反射镜（5）上成像为第一像点，另一束光经片状分束器（6）透射后经补偿板（8）在多级阶梯微反射镜的某个阶梯反射面上成像为第二像点；所述第一像点的光经片状分束器（6）透射至后置成像缩束系统（3）成像，第二像点的光经补偿板（8）至片状分束器（6）反射后，在后置成像缩束系统（3）成像，所述后置成像缩束系统（3）的像由焦平面探测器接收。所述设定多级阶梯微反射镜的阶梯高度为d，在第n个阶梯反射面所对应的视场角范围内，目标物体在第n个阶梯微反射面所成的像与目标物体在第n个阶梯反射面的镜像位置所成的虚像之间的光程差，用公式一表示为：公式一、δ＝2nd；设定多级阶梯微反射镜的反射面宽度为a，红外成像光谱仪的飞行高度为H，前置成像系统（1）的焦距为f'，则相邻像点间的距离为a，获得相邻目标物体点间的距离用公式二表示为：公式二、Δh＝Ha/f'；设定多级阶梯微反射镜（7）的对角线长度为h，前置成像系统（1）的视场角为：$2w=2\arctan \left(\frac{h}{2f^{\′}}\right).$