[发明专利]一种基于衍射效应的成像光谱仪及其超光谱成像方法

摘要

本发明揭示了一种基于衍射效应的成像光谱仪及其超光谱成像方法，该成像光谱仪包括第一准直器件、衍射器件、第二准直器件、阵列式探测芯片及与阵列式探测芯片连接的数据计算与分析系统，第一准直器件使得待测光谱成像区域内各部位所发出的其中一束光以固定角度入射到衍射器件表面的不同部位；衍射器件用于令入射到衍射器件的光发生衍射效应，使得不同频率相同强度的入射光经过衍射器件的相同部位后所发射出的衍射光具有不同的衍射光强角分布，且相同频率相同强度的入射光经过衍射器件的不同部位所发射出衍射光的光强角分布也不同。通过将待测光谱成像区域分成m个子单元区域，可分别利用阵列式探测芯片上不同的像素元区域实时进行成像光谱测量。

主权项

1.一种基于衍射效应的成像光谱仪，其特征在于：包括第一准直器件、衍射器件、第二准直器件、阵列式探测芯片，以及与所述阵列式探测芯片电性连接的数据计算与分析系统，所述第一准直器件、衍射器件、第二准直器件、阵列式探测芯片沿光路方向依次设置；所述第一准直器件位于所述衍射器件之前，第一准直器件使得待测光谱成像区域内各部位所发出的其中一束光以固定角度入射到衍射器件表面的不同部位，而将其它光滤除；所述衍射器件用于令入射到衍射器件的光发生衍射效应，衍射器件使得不同频率相同强度的入射光经过衍射器件的相同部位后所透射出的衍射光具有不同的衍射光强角分布，且相同频率相同强度的入射光经过衍射器件的不同部位所透射出衍射光的光强角分布也不同；所述第二准直器件设置于所述衍射器件和阵列式探测芯片之间，第二准直器件用于令沿着从衍射器件中心到阵列式探测芯片中心连线方向传输的光通过，而将沿其它方向传输的光滤除，并且使衍射器件的不同部位所发出的衍射光分别投射在阵列式探测芯片内不同位置处的光探测像素元，所述数据计算与分析系统对光探测像素元所探测到的数据进行分析处理得到待测光谱成像区域的光谱成像。