[发明专利]一种基于AOTF和强度调制高速高光谱全偏振成像装置及方法

权利要求书

1.一种基于AOTF和强度调制高速高光谱全偏振成像装置，其特征在于：该装置包括前置无焦光学系统（1），第一相位延迟器（2）、第二相位延迟器（3）、第一偏振器（4）、声光可调谐滤光器（5）、第二偏振器（6）、成像透镜（7）和高速CCD相机（8），入射光依次通过前置无焦光学系统（1），第一相位延迟器（2）、第二相位延迟器（3）、第一偏振器（4）、声光可调谐滤光器（5）、第二偏振器（6）和成像透镜（7），最终被高速CCD相机（8）探测；所述前置无焦光学系统（1）包括第一透镜（11）、第二透镜（12）和第三透镜（13）；所述前置无焦光学系统（1）采用无焦系统；所述前置无焦光学系统（1）将视场角压缩到声光可调谐滤光器（5）允许的视场角±3º内；

入射光经前置无焦光学系统（1）以一定入射角射出，经第一相位延迟器（2）和第二相位延迟器（3）进行强度调制，进入第一偏振器（4）变成线偏振光，通过声光可调谐滤光器（5）获得一定波长的输出光，经第二偏振器（6）出射光强，通过成像透镜（7）在高速CCD相机（8）成像；

入射光的Stokes参量各元素光谱为：

；

所述声光可调谐滤光器（5）光谱的波数扫描步长为：，其中L₁为第一相位延迟器（2）的光程差；

相位延迟具体计算如下：

，其中，σ为波数；和分别为波数σ下CCD象元(x,y)位置对应的相位延迟器2的相位延迟和相位延迟器3的相位延迟，L₁(x,y)和L₂(x,y)分别为CCD象元(x,y)位置对应的相位延迟器1光程差和相位延迟器2光程差。

2.根据权利要求1所述的一种基于AOTF和强度调制高速高光谱全偏振成像装置，其特征在于：所述第一相位延迟器（2）、第二相位延迟器（3）第一偏振器（4）和第二偏振器（6）与参考方向夹角分别为0°、45°、0°和-45°，第一偏振器（4）与第二偏振器（6）的偏振方向完全正交。

3.根据权利要求1所述的一种基于AOTF和强度调制高速高光谱全偏振成像装置，其特征在于：所述声光可调谐滤光器（5）包括声光晶体（51）和压电换能器（52）。

4.根据权利要求1所述的一种基于AOTF和强度调制高速高光谱全偏振成像装置，其特征在于：根据CCD相机（8）成像象元位置确定入射声光可调谐滤光器（5）的角度。