[发明专利]基于矩形光栅色散剪切的干涉成像光谱装置及其探测方法

摘要

本发明公开了一种基于矩形光栅色散剪切的干涉成像光谱装置及其探测方法，包括沿光路依次放置的前端光学系统、滤光片、双矩形光栅剪切器、后端成像物镜、面阵探测器和信号处理系统。探测目标各点的光束进入前端光学系统，形成准直光束；准直光束经过滤光片，探测波段内光束随后进入双矩形光栅剪切器，准直光束被横向色散剪切；随后剪切光束经过后端成像物镜成像在面阵探测器的靶面上，获取携带有干涉条纹的目标场景的二维图像；通过旋转双矩形光栅剪切器或者整个系统获取目标场景中各点的干涉条纹，信号处理系统通过傅里叶变换等数学运算处理得到特定谱段内高分辨率的光谱信号。本发明结构简单、紧凑、体积小。

主权项

一种基于矩形光栅色散剪切的干涉成像光谱装置，其特征在于：包括沿光路方向依次放置的前端光学系统（1）、滤光片（2）、双矩形光栅剪切器（3）、后端成像物镜（4）、面阵探测器（5）和信号处理系统（6）；其中，前端光学系统（1）包括沿光路方向依次设置的前置成像物镜（11）、视场光阑（12）和准直物镜（13），前置成像物镜（11）的像面和准直物镜（12）的前焦面重合，视场光阑（12）位于准直物镜（13）的前焦面；双矩形光栅剪切器（3）由垂直于光轴的第一矩形光栅（31）和第二矩形光栅（32）组成，第一矩形光栅（31）和第二矩形光栅（32）平行，且第一矩形光栅（31）和第二矩形光栅（32）的刻线方向相同；面阵探测器（5）的靶面位于后端成像物镜（4）的后焦面上；信号处理系统（6）与探测器（5）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。