[发明专利]具有多个光谱测量波段的光谱光度测量设备

权利要求书

1.具有多个光谱测量波段的光谱测量设备(100)，包括：

-望远镜(10)，其具有入射光孔(PE)和输出焦面(PF)，适于在所述输出焦面上聚焦通过所述入射光孔进入所述望远镜的射线；

-分光光度计(20)，其具有叠加在所述望远镜(10)的所述输出焦面(PF)上的入射，且包括光谱发散元件(24)和与所述分光光度计的入射光学共轭的阵列探测器(26)；所述探测器具有光敏表面，其中所述光敏表面在与所述光谱发散元件产生的光谱发散方向平行的第一探测方向上延伸(D1)，也在与所述第一探测方向垂直的第二探测方向(D2)上延伸；

其特征在于，所述设备(100)进一步包含：

-透光膜(17)，其设在所述望远镜(10)的所述入射光孔(PE)中并具有多个开口(O1-O4)，以形成分别专用于光谱测量波段的独立子光孔；

-光孔分像棱镜(31-34)，其按所述透光膜(17)的开口(O1-O4)一对一设置，这样每个光孔分像棱镜偏转一部分通过棱镜偏转方向(X)中相应子光孔的辐射，其中所述棱镜偏转方向(X)为所有光孔分像棱镜所共有，且棱镜偏转幅度与每个其它光孔分像棱镜所不同，且所述分光光度计(20)相对光孔分像棱镜定向，以便所述第二探测方向(D2)通过所述望远镜和所述分光光度计在光学上与棱镜偏转方向对应；

-多个的狭缝(41-44),其分布在所述分光光度计(20)的入射处，使得狭缝的纵向方向在光学上对应通过所述望远镜(10)的所述棱镜偏转方向(X)，且狭缝彼此相互偏离，以便每个均可通过所述透光膜(17)的开口(O1-O4)之一、所述光孔分像棱镜(31-34)之一，和通过所述望远镜接收源自所述望远镜的指向方向(DP)的相应部分辐射；以及，

-第一组过滤器(27)，每个过滤器确定其中一个光谱测量波段，第一组过滤器设在所述探测器(26)的所述光敏表面的正面，第一组中的每个过滤器均在探测孔口内有效，其中所述探测孔口在沿狭缝(41-44)中的仅一条的图像的第二探测方向(D2)叠加，由所述分光光度计(20)形成，其中一部分辐射通过所述透光膜(17)的其中一个开口(O1-O4)进入所述望远镜(10)，每个过滤器的探测孔口在所述第一探测方向(D1)中延伸。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包含至少第二组过滤器，其中所述第二组过滤器也与光谱测量波段一一对应，设在所述光孔分像棱镜(31-34)处,或在所述分光光度计入射和所述光谱发散元件(24)之间的分光光度计(20)内部，以便与相同光谱波段对应的第一组过滤器(27)和每个第二组过滤器由辐射的相同部分穿过，所述辐射通过所述透光膜(17)的开口(O1-O4)中的仅一个进入所述望远镜(10)。

3.根据权利要求1所述的设备，进一步包括至少一个光场掩模，所述光场掩模靠近所述望远镜(10)的所述输出焦面(PF)或所述望远镜的中间像平面(PI)所设置，每个光场掩模都具有与狭缝(41-44)相对应的开口或有图像在狭缝上相叠加，所述图像由所述望远镜的一部分组成，包括在所述光场掩模和所述望远镜的所述输出焦面之间，辐射通过所述透光膜(17)的开口(O1-O4)进入所述望远镜。

4.根据权利要求1所述的设备，进一步包括一组附加棱镜(51-54)，称为光孔对准棱镜，其与所述狭缝(41-44)一一对应设置并且适于在所述光谱发散元件上彼此叠加，来自所述狭缝的所有辐射部分均通过所述透光膜(17)的开口(O1-O4)之一进入所述望远镜。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光谱发散元件(24)是衍射光栅，并设置分光光度计，使得通过所述透光膜(17)的开口(O1-O4)进入所述望远镜的辐射由衍射光栅反射。

6.根据权利要求1所述的设备，进一步包括偏振扰偏器(15)，所述偏振扰偏器(15)设置在相对于所述望远镜中辐射传播方向的所述望远镜(10)的所述入射光孔(PE)上游，所述偏振扰偏器适于混合在通过所述透光膜(17)的开口(O1-O4)之一的各部分辐射中的不同偏振。