大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)研究.pdf

1、大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)是一種具有超高光譜分辨率、高光通量、高穩(wěn)定性的新型傅里葉變換光譜成像技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合了空間外差光譜技術(shù)(SHS)與大孔徑靜態(tài)干涉光譜成像技術(shù)(LASIS)的優(yōu)點:一方面，在LASIS的基礎(chǔ)上引入一對平行光柵，使得干涉圖頻率產(chǎn)生外差的效果，降低了干涉圖頻率，從而可以在一定光譜范圍內(nèi)用很少的采樣點數(shù)實現(xiàn)很高的光譜分辨率;另一方面，系統(tǒng)中不存在狹縫，具有點到點成像的特點，且采用Sagnac共光路設(shè)計，保持了LAS

2、IS高光通量、高穩(wěn)定性的特點。大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)的高光譜分辨率、高光通量與高穩(wěn)定性的特點尤其適合于微弱信號的高光譜探測，滿足了高光譜遙感監(jiān)測的需求。本文對這種新型的大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)進行了系統(tǒng)性的研究，主要內(nèi)容包括:
　　1.歸納總結(jié)了光譜成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，詳細(xì)介紹了擁有超高光譜分辨率的空間外差光譜技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用方向。
　　2.在介紹傅里葉變換光譜技術(shù)和空間外差光譜技術(shù)基本思想的基礎(chǔ)

3、上，詳細(xì)闡述了大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)的基本原理，建立了該技術(shù)的基本理論體系。
　　3.對大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)進行了光學(xué)系統(tǒng)建模，采用光線追跡的方法仿真得到鈉燈的干涉圖像;進一步搭建實驗驗證裝置得到了鈉燈的實際干涉圖像。兩者得到的干涉圖相一致，并利用光譜復(fù)原方法均反演出了鈉燈光譜的雙峰結(jié)構(gòu)，驗證了大孔徑空間外差干涉光譜成像技術(shù)的理論正確性。
　　4.在系統(tǒng)主要部件誤差容限分析的基礎(chǔ)上設(shè)計并研制了首臺大孔徑空間

4、外差干涉光譜成像技術(shù)原理樣機，總結(jié)了系統(tǒng)裝調(diào)方法。利用分辨率靶標(biāo)對樣機成像質(zhì)量進行了測試，并剝用可調(diào)諧激光器對其進行了光譜定標(biāo)。
　　5.利用原理樣機分別對單波長均勻面光源和外場實景進行了推掃成像實驗。通過數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了目標(biāo)原始圖像到圖譜數(shù)據(jù)立方體的數(shù)據(jù)反演，得到了高分辨率的目標(biāo)光譜數(shù)據(jù)，與MODTRAN仿真結(jié)果一致。
　　6.提出了一種基于Mach-Zehnder干涉儀的空間外差光譜技術(shù)，闡述了該技術(shù)的基本原理，通過光學(xué)