基于FPA非制冷热成像系统的点格分光镜光学读出方法

摘要

本发明为基于FPA非制冷热成像系统的点格分光镜光学读出方法，该方法利用点格分光镜对FPA反射的光线进行振幅调制而改善系统的成像性能。点格分光镜对FPA的反射光波进行能量分割，保证成像光线以介质膜分光的方式入射到光电探测器上。点格分光镜镀膜与不镀膜区域的间隔尺寸与FPA的单元尺寸相互一致，使用点格分光镜对FPA的反射光波进行振幅调制，达到使图像有效光振幅增强的效果。点格分光镜置于FPA的后端，并使点格分光镜与FPA尽量靠近，能够得到最佳的成像效果。相比于刀口和小孔滤波，该方法能够使透射光振幅增强，杂散光振幅减弱，提高系统的探测灵敏度。

主权项

一种基于FPA非制冷热成像系统的点格分光镜光学读出方法，其特征在于：该系统包括准直光源(1)、焦平面阵列(4)、红外透镜(3)、点格分光镜(5)、成像透镜(6)、光电探测器(7)和显示器(8)；准直光源(1)发射出平行光倾斜照射到焦平面阵列(4)上，经焦平面阵列(4)反射到读出光路中；反射光线在读出光路中首先通过点格分光镜(5)进行调制，使反射的光线一部分反射，一部分透射；透射的部分再经过成像透镜(6)由光电探测器(7)进行接收；当环境中没有红外辐射物体时，光电探测器(7)所采集的一帧图像会保存下来作为背景；当红外辐射物体进入到探测窗口中，入射的红外线(2)会经过红外透镜(3)聚焦在焦平面阵列(4)上，由于焦平面阵列(4)是双材料微悬臂梁单元构成，悬臂梁受热发生偏转，反射光线再经点格分光镜(5)分光；因为透过点格分光镜(5)的光束发生了变化，则入射到成像透镜(6)的光束分布也随之变化，最后经过成像透镜(6)照射到光电探测器(7)上；这时，光电探测器(7)采集并保存的是包含辐射物体信息的一幅图像，将这幅图像与之前保存的背景图像相减，则在显示器(8)上所输出的就是肉眼可见的红外热图像。