[发明专利]一种数字微镜阵列与外差干涉联合调制的光谱仪

摘要

本发明公开了一种数字微镜阵列与外差干涉联合调制的光谱仪，包括有准直镜，准直镜的前方光路上设置有滤光片、分束器，分束器反射和透射光路上分别依次设有扩视场棱镜、衍射光栅、数字微镜阵列、汇聚镜、探测器，所述分束器的分光/集光面为50：50半反半透的消偏振分光膜。本发明相比传统的空间外差光谱仪可保证其一体化胶合集成、高光通量、超光谱分辨等性能的前提下，通过数字微镜阵列对定域面干涉图像强度进行二次调制，有效提升外差光谱仪的动态范围。本发明在时空联合成像工作模式下，或采用柱面汇聚镜与线阵探测器所组成的光谱仪系统应用时，基于对干涉信号的先验认知，可实现自适应光场调制的超光谱的探测。

主权项

1.一种数字微镜阵列与外差干涉联合调制的光谱仪，其特征在于：包括有扩展光源以及沿扩展光源光路方向上依次设有的准直镜、滤光片、外差干涉组件、数字微镜阵列、汇聚镜和探测器，所述的外差干涉组件为分束器，分束器的反射和透射光路上分别依次设有扩视场棱镜和衍射光栅，分束器的分光/集光面为50：50半反半透的消偏振分光膜；准直镜将扩展光源转化为具有一定视场角的平行光，并通过滤光片对有效光谱波段选通后进入分束器，分束器将入射平行光分成透射和反射两路，两路光分别经扩视场棱镜调整波前并入射至两臂衍射光栅，依据光栅衍射方程，各波数的光以各自不同的衍射角从光栅面返回至分束器，再经分束器的分光/集光面进行光路集合，各波数的光在分束器的出射端形成具有不同夹角的出射波面，光栅闪耀波长的光出射波面形成参考波面，夹角为0，非闪耀波长的光依据不同波长调制成相应空间频率的干涉条纹，干涉条纹经数字微镜阵列二次调制，最后经汇聚镜成像在探测器的感光面上，当数字微镜阵列处于非调制状态时，数字微镜阵列微元反射的光进入消杂散光光路，且被光陷阱吸收，最后，对干涉条纹进行数字微镜阵列与探测器像元坐标转换、干涉条纹重构、干涉预处理和光谱复原处理过程，得到被测目标的光谱信息。