面阵列探测器加空间推扫型光谱仪原理及特点

高光谱成像光谱仪也称高光谱成像仪，其根据成像系统和分光技术的不同，可以分为面阵列探测器加空间推扫型、线列探测器加光机扫描型、光谱空间交叉扫描型和光谱扫描型等四种类型。本文对面阵列探测器加空间推扫型光谱仪做了介绍。

面阵列探测器加空间推扫型光谱仪原理：

在这类光谱仪中，前光学系统（反射镜和物镜）把一行地物目标成像在狭缝上，与狭缝对应的探测器阵列自扫描完成一维空间扫描，另一维由运载平台的运动完成，即由面阵器件的固体自扫描和飞行平台向前运动完成二维空间扫描。另外，狭缝也是光谱仪的入射狭缝，光谱仪把入射狭缝上的地物像均匀地色散到焦平面探测器上，面阵探测器的另一维完成光谱扫描，即面阵器件的一维完成空间成像，另一维完成光谱的扫描，分光谱器件多数也是光栅和棱镜。其工作原理如下图所示。

面阵列探测器加空间推扫型光谱仪特点：

这类成像光谱仪的特点是：空间扫描由器件的固体自扫描完成，像元的凝视时间较长，这样可以提高系统的灵敏度，或者提高系统的空间分辨率；在可见光波段，由于目前器件很成熟，集成程度也很高，光谱分辨力可以提高到1～2nm的水平；由于没有光机扫描机构，仪器的体积可以设计很小。

目前在可见光、近红外波段，此类成像光谱仪很多，有的已经达到商品化水平。其主要不足之处是：红外波段由于器件的限制，短波红外灵敏度还不理想，热红外暂时不可能；由于光学设计的困难，总视场一般较小。但是，随着焦平面器件的进一步发展和成熟，这类成像光谱仪所占的比例将会越来越多。为了克服线列阵型成像光谱仪对像元凝视时间少，而面阵推帚型成像光谱仪的总视场又不够大的缺点，有时采用小面阵并扫型成像光谱仪。