[发明专利]一种基于偏振干涉的高光谱成像装置及其成像方法

摘要

本发明公开了一种基于偏振干涉的高光谱成像装置及其成像方法，共光轴依次设置前置成像物镜、光阑、准直物镜、偏振分束器、λ/2波片、Savart板、λ/4波片，上述元件所在光轴为第一光轴；共光轴依次设置偏振分光棱镜、后置成像物镜和探测器，上述元件所在光轴为第二光轴；第一光轴和第二光轴垂直。目标透射或反射的光束经过该装置在探测器上产生包含干涉信息的二维图像，利用傅里叶变换光谱复原方法处理便能获得目标的对应的光谱图像。本发明首次将Savart板和λ/4波片组成横向剪切分束器，可为结构稳定、低复杂度的高光谱成像仪器提供一种有效的技术途径。

主权项

一种基于偏振干涉的高光谱成像装置，其特征在于：包括前置成像物镜（1）、光阑（2）、准直物镜（3）、偏振分光棱镜（4）、λ/2波片（5）、Savart板（6）、λ/4波片（7）、后置成像物镜（8）和探测器（9）；共光轴依次设置前置成像物镜（1）、光阑（2）、准直物镜（3）、偏振分光棱镜（4）、λ/2波片（5）、Savart板（6）、λ/4波片（7），上述元件所在光轴为第一光轴；共光轴依次设置偏振分光棱镜（4）、后置成像物镜（8）和探测器（9），上述元件所在光轴为第二光轴；第一光轴和第二光轴垂直；目标透射或反射的光束经前置成像物镜（1）成像至其像面位置的光阑（2）上，经过准直物镜（3）后形成准直光束入射至到偏振分光棱镜（4），偏振分光棱镜（4）把准直光束分解成平行于入射面振动的透射线偏振光和垂直于入射面振动的反射线偏振光，反射线偏振光自装置的光路中被反射出去；透射线偏振光经过λ/2波片（5）后偏振方向旋转进入线偏振光经过Savart板（6），被分解为两束强度相等、振动方向互相垂直、横向剪切分开的线偏振光，分别为寻常光和非寻常光，其中线偏振寻常光沿原方向传播；线偏振非寻常光相对于原方向有偏移量；两束线偏振光射向λ/4波片（7）后成为两束圆偏振光，经λ/4波片（7）后表面反射再次通过λ/4波片（7）成为两束与原偏振方向相垂直的线偏振光，并且各自以平行于入射方向反射至Savart板（6），获得两束出射方向互相平行、振动方向互相垂直、横向剪切距离增加的线偏振光，上述平行的线偏振光经过λ/2波片（5）后，偏振方向均旋转45并再次进入偏振分光棱镜（4），两束线偏振光经过偏振分光棱镜（4）后，垂直于入射面振动的线偏振光的分量被反射，所述反射光经过成像物镜（8）后会聚于探测器（9）靶面上产生干涉图像。