[发明专利]快照式紧凑小型化光场成像全偏振光谱探测装置及方法

摘要

本发明公开一种快照式紧凑小型化光场成像全偏振光谱探测装置及方法，装置包括物镜、光场调制单元、微光学阵列、面阵探测器和数据采集处理显示系统；物镜、光场调制单元、微光学阵列和面阵探测器沿入射光向依次设置；光场调制单元置于物镜的孔径光阑位置，微光学阵列置于物镜的像面位置，面阵探测器置于微光学阵列的后焦面上，并与数据采集处理显示系统相连；光场调制单元包含偏振调制模块和光谱滤光片阵列；偏振调制模块包含沿入射光方向依次放置的第一双楔形延迟板、第二双楔形延迟板和线偏振器。本发明的装置适用于探测动态或快变目标的全光信息、能有效地避免由目标变化、抖动噪声、或环境变化等因素所带来的负面影响，在天文观测、空间探测、地球遥感、机器视觉及生物医学诊断等领域具有潜在的应用价值。

主权项

1.快照式紧凑小型化光场成像全偏振光谱探测装置，其特征在于，包括物镜(1)、光场调制单元(2)、微光学阵列(3)、面阵探测器(4)和数据采集处理显示系统(5)；物镜(1)、光场调制单元(2)、微光学阵列(3)和面阵探测器(4)沿入射光向依次设置；光场调制单元(2)置于物镜(1)的孔径光阑位置，微光学阵列(3)置于物镜(1)的像面位置，面阵探测器(4)置于微光学阵列(3)的后焦面上，并与数据采集处理显示系统(5)相连；光场调制单元(2)包含偏振调制模块(21)和光谱滤光片阵列(22)；偏振调制模块包含沿入射光方向依次放置的第一双楔形延迟板(211)、第二双楔形延迟板(212)和线偏振器(213)；第一双楔形延迟板(211)与第二双楔形延迟板(212)的材料相同，厚度不同，它们的楔角所在平面相互平行；第一双楔形延迟板(211)包含两个楔角相同方向相反的楔形，两个楔形的快轴方向分别与线偏振器(213)的偏振方向成45度和135度角；第二双楔形延迟板(212)包含两个楔角相同方向相反的楔形，两个楔形的快轴方向分别与线偏振器(213)的偏振方向成0度和90度角；光谱滤光片阵列(22)包含多个不同中心波长的窄带滤光片或者线性渐变滤光片，光谱调制方向与第一双楔形延迟板(211)的楔角所在平面正交；微光学阵列(3)是微透镜阵列或者微孔径阵列或者微光纤阵列或者微二元光学阵列；第一双楔形延迟板(211)、第二双楔形延迟板(212)、线偏振器(213)和光谱滤光片阵列(22)均紧贴着先后放置。