[发明专利]一种偏振干涉成像光谱系统及其成像方法

权利要求书

1.一种偏振干涉成像光谱系统，其特征在于包括有微透镜阵列、准直镜、第一偏振阵列、savart偏光镜组、第二偏振阵列、成像透镜、CCD探测器、信号处理系统，其中目标光源入射微透镜阵列，经过准直镜形成平行光，再经过第一偏振阵列形成线偏振光， Savart偏光镜组将线偏振光束分成两束线偏振平行光，再经过第二偏振阵列形成偏振方向相同的线偏振光，最后通过成像透镜聚合在CCD探测器上，形成干涉图，CCD探测器上形成的干涉图输入信号处理系统进行处理得到带有偏振信息的光谱图；上述第一偏振阵列是由四个共面的线偏振器组成；上述第一偏振阵列中的线偏振器的线偏振方向从左上按顺时针排列分别是0°、90°、-45°、45°。

2.根据权利要求1所述的偏振干涉成像光谱系统，其特征在于上述Savart偏光镜组是由两块Savart偏光镜组成，上下各一块。

3.根据权利要求1所述的偏振干涉成像光谱系统，其特征在于上述第二偏振阵列由两个共面的线偏振器组成，上下各一个。

4.根据权利要求1所述的偏振干涉成像光谱系统，其特征在于上述第二偏振阵列中的线偏振器的线偏振方向从上到下分别是90°和-45°。

5.根据权利要求1至4任一项所述的偏振干涉成像光谱系统，其特征在于上述信号处理系统对在CCD探测器上形成的干涉图进行傅里叶变换，得到带有偏振信息的光谱图。

6.一种根据权利要求1所述的偏振干涉成像光谱系统的成像方法，其特征在于包括如下步骤：

1）探测目标入射微透镜阵列后，形成N个携带相同信息的子图像；

2）再经过准直镜形成平行光；

3）平行光入射第一偏振阵列，第一偏振阵列由四个共面的线偏振器组成，故平行光经过具有四种线偏振方向的共面线偏振阵列后产生线偏振光，每个线偏振方向都有N/4个偏振信息相同的子图像；

4）带有线偏振信息的光束进入上下分布的两块Savart偏光镜，每个子图像被Savart偏光镜分成两束平行光，再经过第二偏振阵列，因第二偏振阵列由两个共面的线偏振器组成，故两束平行光经过两个共面的线偏振器后形成偏振方向相同的两束平行光；

5）线偏振平行光束经过成像透镜聚合在CCD探测器上，从而在CCD探测器上形成干涉图；

6）在CCD探测器上形成的干涉图输入至信号处理系统，信号处理系统从收到的电信号中提取出在各偏振态下目标各点对应的干涉数据，对干涉数据其进行傅里叶变换，从而得到目标各点对应的四组不同偏振态信息。

7.根据权利要求6所述的偏振干涉成像光谱系统的成像方法，其特征在于上述第二偏振阵列的两个共面的线偏振器分别是上下各一个线偏振器，上面的线偏振器偏振方向为90°，下面的线偏振器偏振方向为-45°。