基于光栅平动式光调制器的成像光谱仪

摘要

一种基于光栅平动式光调制器的成像光谱仪，可使用线阵探测器。包括接收光学系统、色散元件、成像镜、光栅平动式光调制器阵列、会聚镜、探测器；目标物的辐射信息通过所述接收光学系统按不同时间顺序逐行成像在色散元件上，经色散元件分光后再经过成像镜成像到可编程光栅平动式光调制器线阵上，通过对光栅平动式光调制器线阵编程逐行驱动，使不同波长的光分时顺序通过，并经过会聚镜会聚到探测器上，最后通过数据合成得到目标物的空间维信息和光谱维信息。该光谱仪具有体积小、重量轻、价格便宜、速度快、分辨率高的优点，可广泛用于航天航空遥感、工业、农业、生物医药、物质分析与分类、宇宙与天文探测、环境与灾害监测、大气探测以及军事目标的搜索与跟踪等领域。

主权项

一种基于光栅平动式光调制器的成像光谱仪，其特征在于：它由接收光学系统（2）、色散元件（3）、成像镜（4）、光栅平动式光调制器阵列（5）、会聚镜（6）、探测器（7）组成；所述色散元件（3）设置于接收光学系统（2）的出射光路上；成像镜（4）、光栅平动式光调制器阵列（5）依次设置于色散元件（3）的出射光路上；会聚镜（6）、探测器（7）依次设置于光栅平动式光调制器阵列（5）的出射光路上；目标物的辐射信息通过所述接收光学系统（2）按时间顺序逐行成像在色散元件（3）上，经色散元件（3）分光后再经过成像镜（4）成像到可编程光栅平动式光调制器阵列（5）上，通过对光栅平动式光调制器阵列（5）编程驱动，使不同波长的光顺序通过，并经过会聚镜（6）会聚到探测器（7）上，最后通过数据处理得到目标物的空间维信息和光谱维信息；光栅平动式光调制器阵列（5）为线阵，光栅平动式光调制器阵列（5）的每个像素单元对应一个光通道，像素状态为“开”时，经过该光通道的光可以通过后续光路达到探测器件；像素状态为“关”时，经过该光通道的光不能达到探测器件，被衍射到其他空间位置，按照被色散元件（3）分光后的对应光谱位置进行逐个加电压编程驱动，依次打开光栅平动式光调制器阵列（5）中的像素，使得光谱信息中的各波长成分分时到达探测器（7），实现对目标物的光谱维信息进行分时选通，对应探测器（7）为线阵探测器。