[发明专利]三支路大视场PGP成像光谱仪

说明书

本发明涉及三支路大视场PGP成像光谱仪，涉及成像光谱技术领域，解决现有PGP成像光谱仪狭缝长度小，不能适应大范围的光谱探测的问题。该高光谱相机包括前置望远镜组，狭缝，折转镜组，准直镜组，棱镜‑光栅‑棱镜(PGP,Prism Grating Prism)分光元件组，聚焦镜组，相机和镜筒。携带目标信息的复色光经过前置望远镜组会聚和狭缝选通后再被折转镜组分为三部分，分别进入三个分光支路，最终在相机上得到目标的光谱；光线在分光元件上入射角度的不同会引起光谱弯曲，从而影响光谱探测的精度，且光谱弯曲的大小与狭缝长度正相关。本发明通过三分狭缝的方式减小了每个相机上的光谱弯曲，从而减小了光谱弯曲对狭缝长度的制约，增大了PGP成像光谱仪的视场。

技术领域

本发明涉及成像光谱技术领域，具体涉及一种三支路大视场PGP成像光谱仪。

背景技术

光谱成像技术以物质的光谱分析理论为基础，将光谱和成像技术相结合，获得地物的空间信息、辐射信息和几十或几百个波段的连续光谱信息。高光谱成像光谱仪以光谱成像技术为基础，实现了对目标特性的综合探测感知与识别，极大地扩展了遥感探测技术的目标识别、监测能力，被广泛应用于资源探测、环境监测、刑事鉴定等各种领域。

PGP光谱仪是一种新型的成像光谱仪，它继承了光栅光谱仪光谱分辨力强、色散线性的特点，又有衍射效率高的优点，因此，PGP光谱仪在光谱探测领域广受欢迎。同时，通过调节棱镜角度和光栅参数，能够使某一波长的光在分光前后保持直视，极大的减少装调周期。

但是PGP光谱仪同样存在一定的局限性，与PG光谱仪相比，其光谱弯曲严重，而光谱弯曲反过来制约了PGP光谱仪的狭缝长度，导致PGP光谱仪的狭缝长度普遍较小，不能适应大范围的光谱探测。

发明内容

本发明为解决现有PGP成像光谱仪视场小、光谱弯曲大以及PGP光谱仪的狭缝长度普遍较小，不能适应大范围的光谱探测的问题，提供一种三支路大视场PGP成像光谱仪。三支路大视场PGP成像光谱仪，包括前置望远镜组，狭缝，折转镜组，准直镜组，PGP分光元件组，聚焦镜组，相机和镜筒；所述折转镜组包括折转镜a，折转镜b，折转镜c和折转镜d；所述狭缝位于所述前置望远镜组的焦点处，入射光经过狭缝后被折转镜组中的折转镜a和折转镜b分成三部分，分别进入上中下三个支路；

在每个支路中，入射的复色光均通过准直镜组中的准直镜准直为平行光后进入PGP分光元件组中对应的PGP分光元件，PGP分光元件将对应支路中的复色光分散为按波长顺序排布的多束单色光，单色光再经过聚焦镜组中对应的聚焦镜会聚至相机上。

本发明的有益效果：

本发明通过三等分狭缝长度的方式，缩小了每个支路的狭缝长度，来减小相机上的光谱弯曲，从而降低了光谱弯曲对狭缝长度的制约，增大了PGP成像光谱仪的总体视场。

本发明每个分光支路的光学参数相同，具有相同的空间分辨率和光谱分辨率，并且折转镜的安装位置使三个相机之间存在搭接像元，因此，三个相机获得的数据可以处理为同一图像。

本发明总体视场的光谱数据立方体由三个相机分别输出，降低了每个相机的数据传输压力，有助于光谱数据立方体的高帧频输出。

本发明保留了PGP成像光谱仪衍射效率高、光谱线性、光轴直视性的特点，为仪器的装调和后期使用提供了便利。具有覆盖范围广、光能利用率高、光轴线性方便装调的特点。

附图说明

图1为本发明三支路大视场PGP成像光谱仪的结构示意图示意图。

图2为本发明三支路大视场PGP成像光谱仪的狭缝和转折镜部分的局部放大图。

图3为本发明三支路大视场PGP成像光谱仪的光路图。

具体实施方式