[发明专利]一种宽波段高光谱分辨率声光画幅式成像光谱仪

摘要

一种宽波段高光谱分辨率声光画幅式成像光谱仪，是一种获取被测物宽波段范围、高光谱分辨率数据的仪器，主要包括反射式准直光学系统、前置偏振片、声光可调谐滤波器、后置偏振片、分色片、色差校正棱镜、反射镜、滤光片、后置成像镜头、面阵探测器和主控系统。宽波段声光可调谐滤波器采用两个压电换能器分别工作于两个波段范围，导致衍射光光学特性不一致。该仪器利用分色片实现两个波段的空间分离，并分别用色差校正棱镜对横向色差进行高精度校正，抑制光谱图像随波段变化在声光互作用方向漂移的现象。本发明是一种宽波段高光谱分辨率声光画幅式成像光谱仪，通过光学设计校正了横向色差，提高了光谱数据的准确性。

主权项

1.一种宽波段高光谱分辨率声光画幅式成像光谱仪，其特征在于：包括：反射式准直光学系统(1)：位于成像光谱仪的最前端，采用反射式结构，实现入射光线的准直及压缩视场角的目的，以满足声光可调谐滤波器(3)的角孔径要求；前置偏振片(2)：位于反射式准直光学系统(1)之后，用于实现入射光束的起偏；声光可调谐滤波器(3)：位于前置偏振片(2)之后，具有双压电换能器(压电换能器1工作于波段1，压电换能器2工作于波段2)，通过对其施加特定频率电信号后，将入射偏振光的某一窄带波段按调谐关系衍射并改变其偏振态，衍射光(1级光)与未衍射的入射光(0级光)偏振态正交。后置偏振片(4)：位于声光可调谐滤波器(3)之后，透偏方向与前置偏振片(2)正交，用于消除出射光线中的0级光，使得只有1级光可以进入后续光学系统；分色片(5)：位于偏振分光片(4)之后，45°放置，其过渡波长等于波段1与波段2的相邻波长，实现1级光以过渡波长为界，在空间上分为两个通道；通道1(6)：位于分色片(5)的反射方向之后，由色差校正棱镜1(8)和反射镜1(9)组成，用于校正波段1的横向色差，并折叠光路；通道2(7)：位于分色片(5)的透射方向之后，由色差校正棱镜2(10)和反射镜2(11)组成，用于校正波段2的横向色差，并折叠光路；滤光片(12)：位于通道1(6)和通道2(7)之后，与分色片(5)平行放置，用于实现两个通道的光路合并；后置成像镜头(13)：位于滤光片(12)之后，用于光路合并后的1级光成像；面阵探测器(14)：位于后置成像镜头(13)之后，获取光谱图像数据；主控系统(15)：控制声光可调谐滤波器(3)改变衍射光波长，控制面阵探测器(14)完成图像采集。