專利名稱：凝視型成像光譜儀全視場光譜定標裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光譜定標技術(shù)，具體是指一種凝視型成像光譜儀全視場光譜定 標裝置，它特別適用于基于聲光可調(diào)濾光器、漸變?yōu)V光片等分光的凝視型的成 像光譜儀可見光及短波紅外波段的全視場的光譜定標。
技術(shù)背景成像光譜儀是近年來隨著對地觀測的需要和光電技術(shù)的進步而發(fā)展起來 的新一代遙感儀器，它將傳統(tǒng)二維成像遙感技術(shù)與光譜儀技術(shù)有機結(jié)合在一 起，能在獲取所觀測對象二維空間信息的同時，以高光譜分辨率獲取目標的光 譜圖像。由于所獲得的光譜圖像數(shù)據(jù)中含有與被觀測目標組分有關(guān)的光譜信 息，可以揭示地物的光譜特性、存在狀況以及物質(zhì)成分，從而使直接識別成像 目標成為可能，因此，在大氣、海洋和陸地等觀測中得到廣泛的應(yīng)用。凝視型成像光譜儀采用聲光可調(diào)濾波器，楔型濾光片等器件作為分光元 件，與掃描式、推帚式成像光譜儀器相比，具有靈敏度高的特點，在一部分應(yīng) 用領(lǐng)域具備獨特優(yōu)勢。為了使獲得的信息具有真實可靠性，成像光譜儀必須作 定標校準?，F(xiàn)有用于成像光譜儀的光譜定標的裝置大多數(shù)由單色儀及平行光管 構(gòu)成，主要是適應(yīng)于掃描式成像光譜儀器光譜定標的裝置，用此類光譜定標裝 置進行凝視型成像光譜儀的光譜定標，耗時耗力，僅能選取幾個瞬時視場進行 光譜定標，無法清楚地全面校準成像光譜儀的特性?？偠灾?，為滿足凝視型 成像光譜儀全視場光譜定標的需要，現(xiàn)有的一些定標裝置顯得相對不足。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種全視場的光譜定標裝置，解決凝視型成像光譜儀全視場光譜定標的技術(shù)問題。本發(fā)明的光譜定標裝置如附圖1所示，它由光源1、單色儀2、柱透鏡31、 線列光纖束32、導(dǎo)光板33、漫反射白板34和透射型漫射板35組成。光源1 的發(fā)光光譜范圍涵蓋待定標光譜成像儀的工作譜寬，在可見和短波紅外波段， 采用鹵鎢燈作為光源；單色儀2將光源1發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成光譜定標用單色光； 柱面鏡31將單色儀2發(fā)出的單色光耦合進線列光纖束32;導(dǎo)光板33在可見光 波段采用有機玻璃或光學(xué)塑料制成，在短波紅外波段采用石英玻璃材料制成。 本發(fā)明的光譜定標裝置工作原理如下光源1發(fā)出的光進入單色儀2形成單色 光從單色儀出射狹縫出射；柱透鏡31將其耦合進線列光纖束32形成線型排列 的多光束；該組光束從導(dǎo)光板33側(cè)面入射進入導(dǎo)光板33，導(dǎo)光板33對進入導(dǎo) 光板的光進行反射與折射，在此過程中，導(dǎo)光板33內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)破壞入射光 的全反射，將線光源或者點光源轉(zhuǎn)化為面光源從其上表面出射；漫反射白板34 放置于導(dǎo)光板一面，將從導(dǎo)光板33溢出的光反射回導(dǎo)光板33，增加光源利用 率，提高光的均勻性；透射型漫射板35放置于導(dǎo)光板的另一面，進一步提高 出射光的均勻性，漫反射白板34、導(dǎo)光板33、透射型漫射板35組合使用，形 成一個均勻的單色面光源，利用該單色面光源對光譜成像儀進行光譜定標。本發(fā)明的特點在于使用柱透鏡及光纖束將單色光源變成線陣排列的多光 束，同時，利用側(cè)光式導(dǎo)光板及單色儀組合，產(chǎn)生波長可調(diào)的單色的均勻面光 源，從而滿足凝視型成像光譜儀的全視場的光譜定標需要。


圖l是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1——光源；2——單色儀；31——柱面鏡；32——線列光纖束；33——導(dǎo)光板；34——漫反射白板；35——透射型漫射板；4——待定標成像光譜儀。 圖2是本發(fā)明中實施例中所用導(dǎo)光板33導(dǎo)光原理示意圖； 圖中331——導(dǎo)光網(wǎng)點。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖1給出本發(fā)明一個較好實施例，用以說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征 和實施方法，而不是用來限定本發(fā)明的范圍。凝視型成像光譜儀全視場光譜定標裝置包括如下幾個部分1) 光源l:在本實施方案中選擇Newport公司的oriel 7340系列可見至短波紅外光源。2) 單色儀2:本實施方案中選擇Newport公司的cornerstone 260單色 儀，產(chǎn)生O. lnm光譜分辨率的單色光。3) 柱透鏡31:柱透鏡為自行設(shè)計加工，焦距為50mm， 口徑10mm，使用石 英材料，它將從單色儀出射狹縫出射的光耦合進入線列光纖束32。4) 線列光纖束32:光纖束由南京春暉科技實業(yè)有限公司制作，其一端排 列成圓型的中心對稱狀，單色儀2出射的光由柱透鏡31耦合進光纖束， 光纖束的另一端排列成線形，因此進入光纖束的輻射成線狀的多束細 小光束出射。5) 導(dǎo)光板33:由光纖束32出射的線狀排列的多束細小光束，從側(cè)面入導(dǎo)光板，導(dǎo)光板實現(xiàn)將其變?yōu)榫鶆蛎嬖吹哪康摹Ｈ鐖D2所示，本實 施例使用矩形導(dǎo)光板，其材料為石英，其折射率為1.458，大于外界空 氣折射率，光線大于臨界角入射時在導(dǎo)光板內(nèi)部以全反射的方式傳播， 在平滑的導(dǎo)光板面上加入導(dǎo)光網(wǎng)點331，入射至導(dǎo)光網(wǎng)點331光產(chǎn)生 漫反射，從而破壞全反射讓光從導(dǎo)光板一面出射。 一般來說，導(dǎo)光板 近端面網(wǎng)點較小，較疏，遠端面較大，較密，從而過到使點或線光源 變?yōu)榫鶆蛎婀庠吹哪康摹?) 漫反射白板34:安徽光機所制作，放置于導(dǎo)光板一面，將從導(dǎo)光板溢 出的光反射回導(dǎo)光板，起到增加光源利用率及提高勻光性的作用。7) 透射型漫射板35:安微光機所制作，放置于導(dǎo)光板的另一面，起到提 高出射光的勻光性作用。如上所述，凝視型成像光譜儀全視場光譜定標裝置產(chǎn)生波長可調(diào)的均勻的 單色面光源，進入到待定標凝視型成像光譜儀器中，實現(xiàn)成像光譜儀全光路、 全孔徑、全視場的高精度光譜定標。
權(quán)利要求
1. 一種凝視型成像光譜儀全視場光譜定標裝置，它由光源(1)、單色儀(2)、柱面鏡(31)、線列光纖束(32)、導(dǎo)光板(33)、漫反射白板(34)，透射式漫射板(35)組成，其特征在于由柱透鏡(31)，光纖束(32)，導(dǎo)光板(33)，漫反射白板(34)，透射式漫射板(35)構(gòu)成的面光源組件將波長可調(diào)的單色光變成均勻的對凝視型成像光譜儀全視場光譜定標的面光源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凝視型成像光譜儀全視場光譜定標裝置， 其特征在于所說的光源(1)采用鹵鉤燈作為光源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凝視型成像光譜儀全視場光譜定標裝置， 其特征在于所說的導(dǎo)光板(33)在可見光波段采用有機玻璃或光學(xué)塑料制成， 在短波紅外波段采用石英玻璃材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凝視型成像光譜儀全視場光譜定標裝置，包括光源，單色儀，及由柱透鏡，光纖束，導(dǎo)光板，漫反射白板，透射式漫射板構(gòu)成的面光源組件。本發(fā)明特點在于通過由柱透鏡，光纖束，導(dǎo)光板，漫反射白板，透射式漫射板構(gòu)成的面光源組件將波長可調(diào)的單色光變成均勻的面光源，滿足凝視型成像光譜儀光譜定標的全視場定標要求。本發(fā)明裝置特別適用于基于聲光可調(diào)濾光器、漸變?yōu)V光片等分光的凝視型的成像光譜儀全視場的光譜定標。
文檔編號G01V8/00GK101251477SQ200810035328
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者何志平, 王建宇, 嶸 舒, 薛永祺, 龔玉梅 申請人:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所