Sagnac横向剪切分束器的设计与研究(2)

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结论 26

致谢 27

参考文献 28

1 绪论

1.1 课题研究背景

干涉光谱技术是利用干涉图与光源光谱图之间的对应关系,通过测量离散干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换计算,反演得到光谱图,从而获取光谱信息。

近十年来,焦平面探测器阵列技术得到了长足的进步,可见和红外焦平面探测器阵列的灵敏度及阵元数都得到了大幅度的提高。此外,计算机技术的发展更是一日千里,使大数据量的处理成为现实。正是在这样的技术发展前提下,将成像技术引入干涉光谱技术中而形成了干涉成像光谱技术。它是目前较为先进的一种光谱分析方法,有可能在未来的遥感应用中起到重要作用[1]。

干涉成像光谱技术继承了干涉光谱技术的基本原理,即利用入射的相干光束干涉所形成的干涉图与入射光的光谱之间存在的傅立叶变换关系,通过测量干涉图的幅值及空间频率并对其进行傅里叶逆变换来反演出被测光的光谱。但与以往非成像干涉光谱技术不同的是,它需要利用阵列探侧器,在干涉仪中还要加上成像光学系统,同时得到景物经过干涉仪后所成像和像中每一像元的干涉图,进而通过对各像元的干涉图进行傅立叶逆变换而获得每一像元的光谱。因此,干涉成像光谱仪的光学系统要比非成像干涉光谱仪复杂得多,它需要干涉和成像光学系统的结合,实现景物的逐像元干涉成像。由于要对逐像元的干涉图进行傅立叶逆变换运算,所以其中的数据量和计算量都是相当大的,这就对数据处理和计算机技术提出了很高的要求[2]。文献综述

1.2 国内外研究现状

1.2.1时间调制型

1.2.2空间调制型

1.3 主要研究工作

本论文通过查找分析国内外关于干涉成像光谱技术的文献，研究干涉成像光谱技术的基本原理，以及重点研究横向剪切分束器的结构，并通过实际的参数带入，求得在给定限制条件下的横向剪切分束器的合理的尺寸。结合本课题，主要研究工作如下：

⑴ 分析国内外相关文献，进一步加强对干涉成像光谱技术认识，着重理解干涉信息和光谱信息之间的对应关系。

⑵ 分析国内外关于干涉成像光谱技术的文献，研究横向剪切分束器的光程差产生原理。再首先通过理想情况下，在给定视场角，入瞳大小，入瞳距情况下，分析Sagnac的实际尺寸。在考虑一般情况有剪切量时的Sagnac的尺寸。源:自~751·论`文'网·www.751com.cn/

⑶ 利用几何画板，做出Sagnac的光路展开图，对于其中的剪切分束器的尺寸进行计算。

⑷ 带入具体的限制参数，结合实验，复原光谱图，考察计算尺寸大小是否合理。

2 干涉成像技术

2.1 干涉成像技术基本原理

干涉（傅里叶变换）光谱仪通过双光束干涉仪产生的干涉图的傅里叶变换数值计算来测定光谱图。迄今为止，在傅里叶变换光谱仪中，已经发展和使用多种干涉仪，其中最简单和最基本的就是迈克尔干涉仪。其他各种形式的干涉仪，尽管在结构上可能与迈克尔逊干涉仪很不相同，但它们的物理原理和所涉及干涉图的基本理论是一致的，可以通过迈克尔逊式干涉仪产生的干涉图的定量分析来阐明干涉光谱学（亦称为傅里叶变换光谱学）的基本原理[7]。