高光谱成像仪的分光方式及不同分光方式原理

对于高光谱成像仪而言，其分光系统是高光谱成像仪中的关键部分，直接影响着系统的分光性能、结构的复杂程度、重量和体积等。本文对高光谱成像仪的分光方式及不同分光方式的原理做了介绍，大家不妨了解一下！

高光谱成像仪的分光方式：

自从高光谱技术发展以来，各种不同的分光技术都在高光谱成像仪中得到了应用。根据分光原理和元件的不同，分光技术可分为棱镜色散、光栅衍射、滤光片和傅里叶干涉四类，此外还有声光可调谐、液晶可调谐、二元衍射等新型分光技术。

从总体实现形式上，分光技术又可分为时间扫描型和空间扫描型两种，其中迈克尔逊傅里叶变换干涉仪、滤光片轮、液晶可调谐滤光器、声光可调谐滤光器和二元衍射光学分光技术属于时间扫描型，而棱镜、光栅、傅里叶变换Sagnac干涉仪、楔形滤光片都属于空间扫描型分光方式。

高光谱成像仪不同分光方式原理：

1.棱镜分光

棱镜分光主要利用了棱镜的色散原理，一束单色光平行入射到折射棱镜后，经过棱镜折射，出射光束的方向将发生偏转。在实际应用中，棱镜分光可分为两大类，一类是放置在准直光束中，另一类放置在会聚或发散光束中。准直光路的设计机理相对简单，即准直-分光-重新成像；在会聚或发散光路中放置的色散棱镜通常既是色散元件，又是成像光路的一部分。

2.光栅分光

光栅是一种分光元件，表面配置着许多大小相等、间隔相等的小狭缝。光线入射时，单个狭缝引起一个衍射条纹，来自各个狭缝的波面发生干涉，因而在焦面上形成一种组合的干涉-衍射条纹。条纹极大位置与波长有关，从而实现分光。衍射光栅按工作原理可以分为透射型和反射型，按照面型又可以分为平面、凹面和凸面光栅。

3.傅里叶变换分光

傅里叶变换光谱仪基于光谱像元干涉图与光谱图之间的傅里叶变换关系，通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶变换来获取物体的光谱信息。它从原理上解决了能量利用率的问题，具有多通道和高谱段间隔的优点，是目前国际上光谱成像技术领域的研究热点之一。基于傅里叶分光的高光谱成像仪可以分为时间调制型和空间调制型。