The invention discloses an optical path of a CTIS system based on DOE, which belongs to the technical field of spectral analysis instruments. The invention is based on the characteristics of DOE, and proposes to adopt the DOE instead of the traditional two-dimensional diffraction grating to design the optical path of the CTIS system. The optical path of the system comprises a first imaging mirror, a field view diaphragm, a collimating mirror, an DOE, a second imaging mirror and an array detector. The role of DOE is to split the collimated beam through the collimator, so that the beams with different wavelengths are scattered in different directions according to certain rules. Compared with the traditional two-dimensional diffraction grating, DOE is characterized by its diffraction efficiency in a certain range of the band has higher design, and has a high degree of freedom, can according to need to design the shape and the diffraction angle of diffraction projection image. Based on these characteristics, DOE can greatly improve the effective information that can be detected by the array detector, and is of great benefit to the subsequent image retrieval.
【技术实现步骤摘要】
一种基于DOE的CTIS系统光路
本专利技术涉及光谱分析仪器
,尤其涉及一种基于DOE(DiffractiveOpticalElements,衍射光学元件)的CTIS(ComputedTomographyImageSpectrometers,计算层析成像光谱技术)系统光路。
技术介绍
高光谱成像技术是目前应用最为广泛的一种光谱成像技术。高光谱成像技术的波段数一般在10-1000之间,光谱分辨率在10nm左右,并且其多个光谱通道是连续的。该技术具有空间可识别性、光谱分辨率高和光谱范围广等众多优点,目前已在大气监测、食品安全检测、生物医学、军事国防等领域发挥了重要的作用。高光谱成像技术按其成像方式分为快照式和扫描式两大类。扫描式高光谱成像技术发展得较早,应用得也较为广泛,但其存在扫描时间长及存在运动部件等弊端,不能较好地应用于快速运动的物体及需要快速采集的场景中。为克服扫描式高光谱成像技术的一些局限性,快照式高光谱成像技术应运而生,其采用画幅式的方式能够在一个快门的时间内迅速获取目标的空间信息和光谱信息。快照式高光谱成像技术对采集迅速运动的物体信息及在需要快速采集信息的场景中具有较好的应用。CTIS就是实现快照式高光谱成像技术常用的一种方法。通过第一成像镜将目标成像于视场光阑处,再通过准直镜、分光元件及第二成像镜将视场光阑处的物象投影到探测器上,一次获取目标的空间信息和光谱信息。其中,CTIS系统能够一次获取目标空间信息和光谱信息的关键就在于分光元件的分光作用,分光元件将目标数据立方体按其波长的不同进行分光,经过分光的光束通过第二成像镜汇聚到探测器上,探 ...
【技术保护点】
一种基于DOE的CTIS系统光路,其特征在于,沿光路依次包括:第一成像镜、视场光阑、准直镜、DOE、第二成像镜及阵列探测器,目标物体通过第一成像镜成像于视场光阑处;光线在视场光阑处呈汇聚状态;通过视场光阑的光线呈发散状态到达准直镜,视场光阑处的物象经过准直镜准直形成平行光束到达DOE;目标物体与视场光阑成物象共轭关系;DOE对平行光束进行分光,使得不同波长的光束按一定的规律分散到不同的方向上;经过分光的不同方向上的光束通过第二成像镜汇聚到阵列探测器上,阵列探测器得到目标数据立方体在不同方向上的衍射投影图像,这些衍射投影图像包含了目标的空间信息和光谱信息;阵列探测器将光信号转换成电信号,记录衍射投影图像的光强信息;DOE通过相位变换有效地将光束转换成所需的衍射投影图像,并精确地控制各级衍射的强度及衍射角。
【技术特征摘要】
1.一种基于DOE的CTIS系统光路,其特征在于,沿光路依次包括:第一成像镜、视场光阑、准直镜、DOE、第二成像镜及阵列探测器,目标物体通过第一成像镜成像于视场光阑处;光线在视场光阑处呈汇聚状态;通过视场光阑的光线呈发散状态到达准直镜,视场光阑处的物象经过准直镜准直形成平行光束到达DOE;目标物体与视场光阑成物象共轭关系;DOE对平行光束进行分光,使得不同波长的光束按一定的规律分散到不同的方向上;经过分光的不同方向上的光束通过第二成像镜...
【专利技术属性】
技术研发人员:李奇峰,杜文芳,王慧捷,马翔云,王婧,王洋,陈达,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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