新型干涉高光譜成像系統(tǒng)的光束剪切特性分析
本文關(guān)鍵詞: 光譜學(xué) 干涉 雙折射 光程差 出處:《物理學(xué)報(bào)》2017年19期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:提出了一種基于新型雙折射橫向剪切分束器的高光譜成像方法,采用的橫向剪切分束器主要由Wollaston棱鏡和角錐反射體組成.在分析雙折射分束器的偏光結(jié)構(gòu)和分光機(jī)理的基礎(chǔ)上,利用光線追跡方法分析了光束在Wollaston棱鏡中的傳播特性,通過(guò)計(jì)算光束在雙折射分束器中的傳播方向及出射位置,推導(dǎo)出調(diào)制光程差的理論表達(dá)公式.根據(jù)理論推導(dǎo)結(jié)果,分別仿真分析了系統(tǒng)在不同掃描模式下光程差與入射光視場(chǎng)角以及角錐頂點(diǎn)偏移量的調(diào)制關(guān)系.基于理論分析結(jié)果搭建了實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)光程差分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果匹配較好.所提方法可以提高剪切光束的平行性,保證干涉條紋的高調(diào)制度,降低了復(fù)原光譜準(zhǔn)確度對(duì)光學(xué)裝調(diào)精度和元件加工精度的依賴性,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、復(fù)雜度低的顯著特點(diǎn).
[Abstract]:A novel hyperspectral imaging method based on a new birefringent transverse shearing beam splitter is proposed. The transverse shear beam splitter is mainly composed of Wollaston prism and angle cone reflector. Based on the analysis of the polarizing structure and light splitting mechanism of the birefringent beam splitter. The propagation characteristics of the beam in the Wollaston prism are analyzed by the ray tracing method. The propagation direction and the exit position of the beam in the birefringent beam splitter are calculated. The theoretical expression formula of modulation optical path difference is derived. The modulation relationship between the optical path difference and the angle of view and the angle of angle of the angle of view and the offset of the angle cone in different scanning modes of the system are simulated and analyzed, and the experimental device is built based on the theoretical analysis results. The experimental results are well matched with the theoretical results. The proposed method can improve the parallelism of the shearing beams and ensure the high modulation of the interference fringes. It reduces the dependence of the recovery spectral accuracy on the optical mounting accuracy and the machining accuracy of the components. It has the advantages of stable structure and low complexity.
【作者單位】: 南京理工大學(xué)電子工程與光電技術(shù)學(xué)院;南京理工大學(xué)先進(jìn)固體激光工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):61475072) 國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)(批準(zhǔn)號(hào):2013YQ150829) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(批準(zhǔn)號(hào):30916014112-010) 江蘇省研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):KYLX16_0426)資助的課題~~
【分類(lèi)號(hào)】:TP391.41
【正文快照】: 1引言 高光譜成像技術(shù)將成像技術(shù)與光譜探測(cè)技術(shù)結(jié)合在一起,可以同時(shí)獲取探測(cè)目標(biāo)的二維空間信息和精細(xì)光譜信息.得益于在可見(jiàn)光和紅外波段的細(xì)分成像,該技術(shù)為物質(zhì)的特性分析提供了一種有效的判定手段,在生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、偽裝識(shí)別、資源勘探、文物鑒定、刑事
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