色散型光剖成像儀的成像原理和特點
發布時間:2023-05-09
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光譜成像數據的獲取方式光譜成像數據包括2D空間信息和1D光譜信息,根據光譜分光方式的不同,光譜成像技術主要分為色散型、濾光型、干涉型等。本文主要介紹了色散型光剖成像儀的成像原理和特點。
光譜成像數據的獲取方式光譜成像數據包括2D空間信息和1D光譜信息,根據光譜分光方式的不同,光譜成像技術主要分為色散型、濾光型、干涉型等。本文主要介紹了色散型高光譜成像儀的成像原理和特點。
1.?棱鏡色散型
在棱鏡色散型光譜成像儀中,不同波長的光線受到棱鏡不同程度的折射而被色散。典型的棱鏡色散型光譜成像方式如圖9所示,成像物鏡將場景的復色光成像到狹縫平面上,透過狹縫的入射光經準直物鏡準直后,經過棱鏡或光柵的色散由聚焦鏡聚焦到焦平面探測器上,最終狹縫按波長成像在焦平面探測器上。
棱鏡色散型的技術特點是:
①每個瞬態僅能獲得狹縫1D的光譜信息,須垂直于狹縫方向進行推掃,以獲得場景2D的光譜數據;
②棱鏡色散后的光譜只有一套零級光譜,相對強度大;
③因棱鏡材料對不同波長的折射率變化不與波長呈線性關系,因此其譜線排列不均勻,在短波區,譜線排列非常稀疏,而在長波區,譜線排列非常稠密。
2.?光柵色散型
光柵色散型光譜儀的原理是:光柵對不同波長的光有不同的衍射角而使光色散,如圖所示。其設計和調試難點在于:光柵有多級次的衍射,正級次光譜和負級次光譜對稱分布在零級光譜兩側,零級光譜因波長重合而不能分光,而級次之間存在重疊,為此需要通過前置單色器或濾光片等措施,消除不需要的波長。姓分狹縫光柵
圖中光柵色散型光譜成像方式與棱鏡色散型相比,光柵色散型具有衍射角與光譜波長近似呈正比關系、譜線排列均勻、光譜分辨率較高等技術優勢。
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