超光谱成像光谱仪装调、测试用狭缝组件

摘要

本发明公开了一种超光谱成像光谱仪装调、测试用狭缝组件，将测试光源发出的光由光纤端面进入，经光纤束传导并由光纤束输出端射出，照亮圆形小孔，并由圆形小孔进入成像光谱仪中，为光谱仪装调、测试提供合适的光源。本发明在使用常规光源照明的情况下，保证了入射进圆形小孔的光强度的一致均匀性，解决了超光谱成像光谱仪装调、测试过程缺乏合适光源的情况，结合不同的光源为成像光谱仪提供合适的入射光源。

说明书

技术领域

    本发明涉及一种超光谱成像光谱仪装调、测试用狭缝组件。

背景技术

一般物体成像包含二维空间信息，而超光谱成像在包含空间信息的基础上同时记录了像元随波长变化而变化的辐射强度信息，像元具有三维的信息，即空间维，x，y与光谱维λ，成像光谱仪已经广泛应用于卫星遥感、地质探测、精准农业、生产制造和军事侦察等领域。

超光谱成像光谱仪一般其光谱分辨率为亚纳米级别，空间分辨率为像元级，此精度对调试提出了很高的要求。一方面要求光谱内部光栅、镜片需要高精度的装调装置、探测器面需要高精度的装调，同时也要求为装调提供合适的光源，本发明设计研发了专用的成像光谱仪装调、测试用狭缝组件，该组件结合不同的光源可以为成像光谱仪提供合适的入射光源。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种专用的成像光谱仪装调、测试用狭缝组件，解决了超光谱成像光谱仪装调、测试过程缺乏合适光源的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

    一种超光谱成像光谱仪装调、测试用狭缝组件，包括有入射狭缝，在所述的入射狭缝上开有一系列不同间距的圆形小孔，可以测试整个像面的情况，因为狭缝是1:1成像在像面上，狭缝上开不同间距的小孔，导入入射光，即可以成像在整个像面上，观察整个像面的情况；所述的圆形小孔的直径等于所述的入射狭缝的宽度，所述的圆形小孔的间距有三种：等于超光谱成像光谱仪理论空间分辨率、大于超光谱成像光谱仪理论空间分辨率和小于超光谱成像光谱仪理论空间分辨率，这样可以清楚的看出光谱仪的空间分辨率。

一种超光谱成像光谱仪装调、测试用狭缝组件，包括有入射狭缝，还包括有光纤入射端面、光纤束和光纤束输出端，测试光源发出的光从所述的光纤入射端面进入光纤束内，并从所述的光纤束输出端输出；在所述的入射狭缝上开有一系列不同间距的圆形小孔，所述的圆形小孔的直径等于所述的入射狭缝的宽度，所述的圆形小孔的间距有三种：等于超光谱成像光谱仪理论空间分辨率、大于超光谱成像光谱仪理论空间分辨率和小于超光谱成像光谱仪理论空间分辨率；用从所述的光纤束输出端输出的光去照亮不同的圆形小孔，所述的光纤束输出端上的光纤孔径的大小要求从此光纤孔输出的光能照亮相邻的两个圆形小孔。

成像光谱仪装调包括光谱分辨率和成像分辨率两个指标的调试，体现在光谱仪成像面的X、Y方向，且两种相互制约，因此在装调过程中，最好是可以同时看到整个像面内两种分辨率的情况，以便达到很好的平衡，满足两种的需求。

一般采用元素灯（低压汞灯等）作为测试光源，如果使用传统的线状狭缝，仅能体现某行的光谱分辨率，无法体现整个像面的光谱、空间分辨率情况。

本发明的工作原理是：测试光源发出的光由光纤端面进入，经光纤束传导并由光纤束输出端射出，照亮圆形小孔，并由圆形小孔进入成像光谱仪中，为光谱仪装调、测试提供合适的光源。

    本发明的优点是：本发明在使用常规光源照明的情况下，保证了入射进圆形小孔的光强度的一致均匀性，解决了超光谱成像光谱仪装调、测试过程缺乏合适光源的情况，结合不同的光源为成像光谱仪提高合适的入射光源。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种超光谱成像光谱仪装调、测试用狭缝组件，包括有入射狭缝4，在所述的入射狭缝4上开有一系列不同间距的圆形小孔7，可以测试整个像面的情况，因为入射狭缝4是1:1成像在像面上，入射狭缝4上开不同间距的圆形小孔7，导入入射光，即可以成像在整个像面上，观察整个像面的情况；所述的圆形小孔7的直径等于所述的入射狭缝4的宽度，所述的圆形小孔7的间距有三种：等于超光谱成像光谱仪5理论空间分辨率、大于超光谱成像光谱仪5理论空间分辨率和小于超光谱成像光谱仪5理论空间分辨率，这样可以清楚的看出光谱仪的空间分辨率。

如果仅使用开一系列圆形小孔7的入射狭缝4，在使用常规光源照明的情况下，很难保证入射圆形小孔7的光强度一致，因为狭缝4是有一定长度的，如10mm，而一般的点光源无法保证在此长度内光强的均匀，这样就给调试带来了难度，同时也无法评估不同像元间的响应差异，因此，要作进一步的改进。一种超光谱成像光谱仪装调、测试用狭缝组件，包括有入射狭缝4，还包括有光纤入射端面1、光纤束2和光纤束输出端3，测试光源发出的光从所述的光纤入射端面1进入光纤束2内，并从所述的光纤束输出端3输出；在所述的入射狭缝4上开有一系列不同间距的圆形小孔7，所述的圆形小孔7的直径等于所述的入射狭缝4的宽度，所述的圆形小孔7的间距有三种：等于超光谱成像光谱仪5理论空间分辨率、大于超光谱成像光谱仪5理论空间分辨率和小于超光谱成像光谱仪5理论空间分辨率；用从所述的光纤束输出端3输出的光去照亮不同的圆形小孔7，这样可以保证入射光的均匀性，方便调试，所述的光纤束输出端3上的光纤孔径的大小要求从此光纤孔6输出的光能照亮相邻的两个圆形小孔7。

小孔的大小、间距举例如下：圆形小孔7的直径与实际设计入射狭缝4宽度一样，如设计入射狭缝4宽度为60微米，则圆形小孔7直径需要为60微米；圆形小孔7间距与成像光谱仪5空间分辨率有关，如其理论设计空间分辨率为78微米，则小孔间距设计可设计为78微米、大于78微米（100微米）和小于78微米（60微米）等三种，这样可以清楚的看出光谱仪的空间分辨率。

光纤孔径的选择需要以入射狭缝4圆形小孔7的大小及间距及加工可行性为依据，要求可以照亮相邻的两个圆形小孔7，如圆形小孔为60微米，间距为100微米，则光纤孔径要求为400微米，这样做是保证加工的方便，因为，加工间距很密的光纤束2非常困难，代价很高。