[实用新型]基于偏光板的傅里叶变换成像光谱仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于光谱成像的仪器，尤其涉及一种基于偏光板的傅里叶变换成像光谱仪，属于光谱成像领域。

背景技术

傅里叶变换光谱技术，或简称为傅里叶光谱技术，可以追溯到1880年发明的迈克尔逊(Michelson)干涉仪；虽然该发明的初衷是用于真空中光速的测量，但是它具备了现代傅里叶变换光谱仪的基本结构。1891年迈克尔逊明确指出，在双光束干涉仪的接收面上，由光程差变化引起的干涉强度变化等于被测光谱的傅里叶变换，从而奠定了现代傅里叶变换光谱仪的理论基础。在随后发展历程中，尽管傅里叶光谱技术的很多优点被人们揭示出来，但是由于高分辨率傅里叶变换光谱反演过程所需要的计算量非常大，因此直到20世纪后半叶，傅里叶光谱技术才随着数字计算机技术的发展逐步占据光谱技术、尤其是红外光谱测量领域的重要地位。特别是在1965年，J.W.Cooley和J.W.Tukey发明了快速傅里叶变换(FFT)算法并且把它应用于干涉光谱仪上，从而使高分辨率傅里叶变换光谱反演所需要的计算时间大大缩短，也使得傅里叶变换光谱测量技术的广泛应用成为现实。

傅里叶光谱技术发展到今天，已经不仅仅停留在针对简单的点光源或面光源的光谱测量。为了满足各种应用场合的需要，具有成像、高灵敏度、快速、宽谱段、高稳定性等功能或特点的傅里叶光谱技术也得到发展。虽然傅里叶变换光谱仪FTS(FourierTransformSpectrometers)早在20世纪60年代就逐步进入实用化，但傅里叶变换成像光谱仪FTIS(FourierTransformImagingSpectrometers)的概念直到20世纪90年代初才随着遥感成像光谱技术的发展而被提出，并得到大力发展。因此可以认为傅里叶光谱技术仍然是一门年轻的科学。成像光谱技术是70年代末首先在美国提出并发展起来的，它具有图像和光谱合一的特点，其信息的分析处理集中于在光谱维上进行图像信息的展开和定理分析。在遥感领域，各国都将干涉型成像光谱技术作为重点发展方向。

傅里叶变换成像光谱仪在很多文献中又被称作成像干涉仪(imaginginterferometer)。按扫描原理划分，目前的傅里叶变换成像光谱仪大致可以划分为时间调制型(TemporarilyModulated)和空间调制型(SpatiallyModulated)两大类。其中时间调制型需要安装动镜，光程差的变化受到一定的限制。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。

本实用新型提供了一种基于偏光板的傅里叶变换成像光谱仪，基于偏光板的傅里叶变换成像光谱仪主要由前置望远物镜、准直镜、偏振板、傅里叶透镜以及二维焦平面探测器FPA组成，此外还包括大口径视场光栏。

优选的，上述偏振板处于准直光路中。

优选的，上述二维焦平面探测器FPA位于傅里叶透镜的焦平面上，且与视场光栏所处的平面共轭。

优选的，上述视场光栏平面上任意一点发出的具有相同出射角度的光线都可以汇聚到FPA上的相同位置。

本实用新型提供的基于偏光板的傅里叶变换成像光谱仪，能够获得高通量，并且可以使得干涉现象得到增强。

附图说明

图1为本实用新型的光路原理图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型的基于偏光板的傅里叶变换成像光谱仪具体如图1所示，基于偏光板的傅里叶变换成像光谱仪由前置望远物镜、准直镜、偏振板、傅里叶透镜以及二维焦平面探测器FPA组成。该偏振干涉成像系统的主要特点是：首先，视场光栏采用大口径，其尺寸和形状都不受限制，因此具有高通量的特点。其次，偏振板处于准直光路中，因此对光束起横向剪切作用；由于接收传感器FPA位于傅里叶透镜的焦平面上，且与视场光栏所处的平面共轭，因此由视场光栏平面上任意一点发出的具有相同出射角度的光线都可以汇聚到FPA上的相同位置，从而使得干涉现象得到增强。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。