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一种新型静态成像光谱系统的研究
1
作者
郝利华
路晓冬
王明泉
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期2971-2975,共5页
静态干涉系统具有稳定性好、抗干扰能力强的优势,但其缺点是光谱分辨率低并且光谱测试范围不易调整。针对静态干涉型成像光谱系统光谱分辨率低且不可调等问题,设计了一种新型静态成像光谱系统。系统由光束整形模块、新型静态干涉调制模...
静态干涉系统具有稳定性好、抗干扰能力强的优势,但其缺点是光谱分辨率低并且光谱测试范围不易调整。针对静态干涉型成像光谱系统光谱分辨率低且不可调等问题,设计了一种新型静态成像光谱系统。系统由光束整形模块、新型静态干涉调制模块以及成像模块构成。光束整形模块将入射光缩束并整形为平行光,进而保证入射干涉具后可以获得较好的干涉效果;新型静态干涉调制模块对入射光进行相干处理。在双折射干涉结构的基础上进行了改进,在不改变原有静态干涉具尺寸的基础上提高了系统的光谱分辨率,并实现了光谱分辨率的静态调制;成像模块完成对目标区域二维可见光图像的采集。系统核心部件由两组光轴相互正交的Wollaston棱镜作为分光器件,在两棱镜间放置电光调制模块,实现光程的静态扫描。分析了新型静态成像光谱系统的工作原理,给出了入射角、折射角等主要参数的函数表达式,并构建了系统的数据模型。通过绘制系统光线追迹图的方式,得到了该系统横向剪切量的函数方程,并对影响横向剪切量的各个参数进行了分析与讨论。通过仿真计算了改变结构角、晶体厚度以及调制度等参数对横向剪切量的影响程度,并定量计算了两个参数对系统光谱分辨率的影响程度。由仿真分析结果可知,增大结构角与加宽调制晶体厚度都可以为系统提供更大的光程差。故通过电光调制的方式实现横向剪切量的静态扫描是可行的,可以实现静态光谱图像的获取。在实验中对660nm激光进行了测试。新型静态干涉模块采用孔径20mm×20mm,厚度10mm的两块光轴相反的Wollaston棱镜与厚度10mm的电光调制晶体构成。当调制度分别是0.000 2和0.000 6时,成像模块采集得到干涉条纹具有明显差异。当调制度增大时,其干涉条纹密度增大,说明采用越大的调制度,系统对应的光谱静态扫描能力越强,对光谱分辨率的控制越好。由此可见,本静态成像光谱系统在控制电光晶体调制度的条件下具有光谱分辨率可调的特性,验证了系统的可行性。
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关键词
成像光谱系统
横向剪切量
电光调制
光谱分辨率
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职称材料
光谱学 光谱仪器
2
《中国光学与应用光学》
2007年第5期14-14,共1页
关键词
光谱仪器
偏振干涉成像光谱仪
无刷直流电机
直流无刷电机
横向剪切量
罗兰圆
干涉条纹
傅里叶红外光谱仪
速度测
量
系统
原子荧光光谱分析
原子荧光分析
单色仪
光谱学
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职称材料
题名
一种新型静态成像光谱系统的研究
1
作者
郝利华
路晓冬
王明泉
机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学信息与通信工程学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期2971-2975,共5页
基金
国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ240803)
山西省研究生教育创新项目(2016BY118)
高等学校中青年拔尖创新人才支持计划资助
文摘
静态干涉系统具有稳定性好、抗干扰能力强的优势,但其缺点是光谱分辨率低并且光谱测试范围不易调整。针对静态干涉型成像光谱系统光谱分辨率低且不可调等问题,设计了一种新型静态成像光谱系统。系统由光束整形模块、新型静态干涉调制模块以及成像模块构成。光束整形模块将入射光缩束并整形为平行光,进而保证入射干涉具后可以获得较好的干涉效果;新型静态干涉调制模块对入射光进行相干处理。在双折射干涉结构的基础上进行了改进,在不改变原有静态干涉具尺寸的基础上提高了系统的光谱分辨率,并实现了光谱分辨率的静态调制;成像模块完成对目标区域二维可见光图像的采集。系统核心部件由两组光轴相互正交的Wollaston棱镜作为分光器件,在两棱镜间放置电光调制模块,实现光程的静态扫描。分析了新型静态成像光谱系统的工作原理,给出了入射角、折射角等主要参数的函数表达式,并构建了系统的数据模型。通过绘制系统光线追迹图的方式,得到了该系统横向剪切量的函数方程,并对影响横向剪切量的各个参数进行了分析与讨论。通过仿真计算了改变结构角、晶体厚度以及调制度等参数对横向剪切量的影响程度,并定量计算了两个参数对系统光谱分辨率的影响程度。由仿真分析结果可知,增大结构角与加宽调制晶体厚度都可以为系统提供更大的光程差。故通过电光调制的方式实现横向剪切量的静态扫描是可行的,可以实现静态光谱图像的获取。在实验中对660nm激光进行了测试。新型静态干涉模块采用孔径20mm×20mm,厚度10mm的两块光轴相反的Wollaston棱镜与厚度10mm的电光调制晶体构成。当调制度分别是0.000 2和0.000 6时,成像模块采集得到干涉条纹具有明显差异。当调制度增大时,其干涉条纹密度增大,说明采用越大的调制度,系统对应的光谱静态扫描能力越强,对光谱分辨率的控制越好。由此可见,本静态成像光谱系统在控制电光晶体调制度的条件下具有光谱分辨率可调的特性,验证了系统的可行性。
关键词
成像光谱系统
横向剪切量
电光调制
光谱分辨率
Keywords
Imaging spectroscopy system
Lateral shear
Electro-optical modulation
Spectral resolution
分类号
O433.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
光谱学 光谱仪器
2
出处
《中国光学与应用光学》
2007年第5期14-14,共1页
关键词
光谱仪器
偏振干涉成像光谱仪
无刷直流电机
直流无刷电机
横向剪切量
罗兰圆
干涉条纹
傅里叶红外光谱仪
速度测
量
系统
原子荧光光谱分析
原子荧光分析
单色仪
光谱学
分类号
O433 [机械工程—光学工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
一种新型静态成像光谱系统的研究
郝利华
路晓冬
王明泉
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
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职称材料
2
光谱学 光谱仪器
《中国光学与应用光学》
2007
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