RU210340U1 - Гиперспектрометр - Google Patents
Гиперспектрометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU210340U1 RU210340U1 RU2021133079U RU2021133079U RU210340U1 RU 210340 U1 RU210340 U1 RU 210340U1 RU 2021133079 U RU2021133079 U RU 2021133079U RU 2021133079 U RU2021133079 U RU 2021133079U RU 210340 U1 RU210340 U1 RU 210340U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- collimating
- lens
- hyperspectrometer
- output
- Prior art date
Links
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 15
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 238000000701 chemical imaging Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Устройство относится к оптике и может быть использовано, в частности, для мониторинга сельскохозяйственных угодий и получения объективной информации об их состоянии. Требуемый технический результат, заключающийся в повышении разрешения, достигается в устройстве, содержащем входной объектив, выполненный с возможностью ввода входного изображения объекта, выходной объектив, выполненный с возможностью подачи выходного излучения на чувствительную поверхность матричного фотоприемника, коллимирующий узел, щелевую диафрагму, установленную между входным объективом и коллимирующим узлом, и диспергирующий элемент, установленный между коллимирующим узлом и выходным объективом, причем диспергирующий элемент выполнен в виде двух последовательно установленных спектральных призм. 1 ил.
Description
Устройство относится к оптике и может быть использовано, в частности, для мониторинга сельскохозяйственных угодий и получения объективной информации об их состоянии.
Данные гиперспектральных измерений используются для решения сложных задач обнаружения малых объектов, идентификации их состава и происходящих в них процессов, выделения отличий между очень близкими классами объектов, оценки биохимических, геофизических и других параметров.
Гиперспектральные измерения позволяют эффективно выявить малые спектральные различия между отдельными элементами поверхности и обнаруживать интересующие объекты и процессы на поверхности Земли.
При этом одним из важнейших параметров гиперспектрометра, обеспечивающих выявление различий между объектами, является его спектральное разрешение.
Известен авиационный гиперспектрометр [RU 130699 U1, G01J 3/02 27.07.2013], содержащий блок входной телескопической системы, включающей установленные на одной оптической оси по ходу лучей входной объектив, щелевую диафрагму, вырезающую изображение узкой полоски зондируемой поверхности, коллиматор и оптоэлектронный блок, включающий выходной объектив и фотоприемное устройство с матрицей, а между названными блоками размещен диспергирующий блок, который выполнен в виде призмы из оптического материала со средней дисперсией n200-n300=0,062, с углом при вершине призмы α, равным 65°±30//, причем, угол между оптической осью блока входной телескопической системы и гранью призмы, обращенной к названной системе, составляет β=35°10/±1/.
Недостатком этого технического решения является невысокое спектральное разрешение.
Наиболее близким к предложенному является устройство гиперспектральной визуализации с преобразованием Фурье [WO 2020039293, A1, G01J 3/02, 20.02.2020], содержащее систему оптического формирования изображения, выполненную с возможностью получения изображения объекта и имеющую оптическую ось (zi) и вход для входного излучения, поступающего из точек объекта, модуль регулируемого двулучепреломляющего интерферометра общего пути, который содержит входной поляризатор (112), двулучепреломляющий оптический элемент (108), соединенный с парой регулируемых клиньев (107, 110) и выполненный с возможностью введения фиксированной фазовой задержки между излучениями с ортогональными поляризациями, и поляризатор (113), сконфигурированный для проецирования компонентов излучения с фазовой задержкой в состояние общей поляризации, что позволяет им интерферировать, и модуль (106) интерферометра сконфигурированный для создания коллинеарных копий для ввода оптических лучей, параллельных указанной оптической оси, в двухмерный детектор света, сконфигурированный для приема реплик и предоставления цифровых изображений объекта в зависимости от упомянутой регулируемой фазовой задержке, устройство анализа, сконфигурированное для выполнения преобразования Фурье цифровых изображений для получения гиперспектрального представления объекта, в которой указанная система гиперспектральной визуализации сконфигурирована таким образом, чтобы показывать в работе первый периферийный луч упомянутого входного излучения, имеющий первую задержанную фазу cpi, связанную с регулируемым двулучепреломляющим интерферометрическим модулем, второй периферийный луч указанного входного излучения, имеющий вторую задержанную фазу cp2, связанную с регулируемым двулучепреломляющим интерферометрическим модулем, причем абсолютная разность Df первой
фазы cpi с задержкой и второй фазы cp2 с задержкой, меньшая, чем максимальное значение Acpmax, составляет от 1,0 p rad до 1,8 p rad, при этом модуль регулируемого двулучепреломляющего интерферометра общего пути содержит пару регулируемых клиньев, включающую оптический клин и подвижный оптический клин, сконфигурированные для обеспечения фазовой задержки между компонентами излучения, имеющими взаимно ортогональные поляризации, причем фазовая задержка зависит от переменного положения подвижного оптического клина, исполнительный модуль, вызывающий перемещение подвижного оптического клина.
Недостатком наиболее близкого технического решения, как и указанного выше аналога, является невысокое спектральное разрешение.
Это вызвано, в частности тем, что наиболее близкий аналог имеет относительно высокую сложность, связанную с включением в его состав элементов преобразования Фурье, например, модуль регулируемого двулучепреломляющего интерферометра общего пути в известном устройстве содержит входной поляризатор (112), двулучепреломляющий оптический элемент (108), соединенный с парой регулируемых клиньев (107, 110) и выполненный с возможностью введения фиксированной фазовой задержки между излучениями с ортогональными поляризациями, и поляризатор (113), сконфигурированный для проецирования компонентов излучения с фазовой задержкой в состояние общей поляризации, что позволяет им интерферировать, и модуль (106) интерферометра сконфигурированный для создания коллинеарных копий для ввода оптических лучей, параллельных указанной оптической оси. Наличие элементов преобразования Фурье существенно усложняет устройство и вносит искажения, которые приводят к уменьшению спектрального разрешения.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание гиперспектрометра с повышенным спектральным разрешением.
Требуемый технический результат заключается в повышении спектрального разрешения гиперспектрометра.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее входной объектив, выполненный с возможностью ввода входного изображения объекта, выходной объектив, выполненный с возможностью подачи выходного излучения на чувствительную поверхность матричного фотоприемника, и коллимирующий узел, согласно полезной модели, введена щелевая диафрагма, установленная между входным объективом и коллимирующим узлом, и диспергирующий элемент, установленный между коллимирующим узлом и выходным объективом, причем диспергирующий элемент выполнен в виду двух последовательно установленных спектральных призм.
На чертеже представлена оптическая схема гиперспектрометра.
Гиперспектрометр содержит входной объектив 1, щелевую диафрагму 2, коллимирующий узел 3, диспергирующий элемент 4, выходной объектив 5, плоскость расположения чувствительной площадки матричного фотоприемного устройства 6.
Гиперспектрометр работает следующим образом.
Излучение от исследуемого объекта попадает во входной объектив 1, который формирует изображение в своей фокальной плоскости, где установлена щелевая диафрагма 2. Далее это изображение проходит через коллимирующий узел 3, который формирует пучок параллельных лучей, падающий на диспергирующий элемент 4, который представляет собой две последовательно установленные спектральные призмы. Разложенное по спектру изображение через выходной объектив 5 попадает на матрицу фотоприемного устройства 6, где формируется гиперспектральное изображение.
Применение диспергирующего элемента в виде двух последовательно расположенных спектральных призм вместо одиночной призмы обеспечивает в два раза большую угловую дисперсию и, соответственно, в
два раза большее спектральное разрешение гиперспектрометра. Этим самым достигается требуемый технический результат повышения разрешения путем усовершенствования известного устройства.
Claims (1)
- Гиперспектрометр, содержащий входной объектив, выполненный с возможностью ввода входного изображения объекта, выходной объектив, выполненный с возможностью подачи выходного излучения на чувствительную поверхность матричного фотоприемника, и коллимирующий узел, отличающийся тем, что введена щелевая диафрагма, установленная между входным объективом и коллимирующим узлом, и диспергирующий элемент, установленный между коллимирующим узлом и выходным объективом, причем диспергирующий элемент выполнен в виде двух последовательно установленных спектральных призм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021133079U RU210340U1 (ru) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | Гиперспектрометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021133079U RU210340U1 (ru) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | Гиперспектрометр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU210340U1 true RU210340U1 (ru) | 2022-04-08 |
Family
ID=81076448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021133079U RU210340U1 (ru) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | Гиперспектрометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU210340U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2313070C2 (ru) * | 2005-12-26 | 2007-12-20 | Георгий Михайлович Грязнов | Интерференционный спектрометр |
RU2621364C1 (ru) * | 2016-02-04 | 2017-06-02 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Автоколлимационный спектрометр со спектральным разложением в сагиттальном направлении |
WO2018071523A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | Access Medical Systems, Ltd. | Optical sensor of bio-molecules using interferometer |
WO2020039283A2 (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | Politecnico Di Milano | Fourier-transform hyperspectral imaging system |
-
2021
- 2021-11-15 RU RU2021133079U patent/RU210340U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2313070C2 (ru) * | 2005-12-26 | 2007-12-20 | Георгий Михайлович Грязнов | Интерференционный спектрометр |
RU2621364C1 (ru) * | 2016-02-04 | 2017-06-02 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Автоколлимационный спектрометр со спектральным разложением в сагиттальном направлении |
WO2018071523A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | Access Medical Systems, Ltd. | Optical sensor of bio-molecules using interferometer |
WO2020039283A2 (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | Politecnico Di Milano | Fourier-transform hyperspectral imaging system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9046422B2 (en) | Ultra-compact snapshot imaging fourier transform spectrometer | |
CA2298562C (en) | Optical apparatus for an imaging fourier spectrometer and method of operating it | |
US9097585B2 (en) | Spectrographic polarimeter and method of recording state of polarity | |
GB1191336A (en) | Improvements in or relating to Photoelectric Sensing Devices | |
US10634607B1 (en) | Snapshot ellipsometer | |
CN108344508A (zh) | 一种宽光谱范围非对称空间外差光谱仪 | |
CN109856058A (zh) | 一种高分辨率实时偏振光谱分析装置及方法 | |
CN111208067A (zh) | 光谱-偏振成像测量系统 | |
Berdyugin et al. | Optical polarimetry: Methods, instruments and calibration techniques | |
Patterson et al. | An ultra-compact static Fourier-transform spectrometer based on a single birefringent component | |
US7440108B2 (en) | Imaging spectrometer including a plurality of polarizing beam splitters | |
US9535200B2 (en) | Complete-stokes fourier-domain imaging polarimeter | |
JP6188823B2 (ja) | ハイパースペクトル・イメージングにおける改善又はそれに関する改善 | |
US7167249B1 (en) | High efficiency spectral imager | |
RU210340U1 (ru) | Гиперспектрометр | |
JPS6038644B2 (ja) | 分光光度計 | |
JP3095167B2 (ja) | マルチチャネルフーリエ変換分光装置 | |
US6721057B1 (en) | Spatially modulated interferometer and beam shearing device therefor | |
RU2313070C2 (ru) | Интерференционный спектрометр | |
CN111562002B (zh) | 高通量高分辨率高对比度的偏振干涉光谱成像装置及方法 | |
US6373569B1 (en) | Method and device for the spectral analysis of light | |
CN108871572B (zh) | 双折射傅里叶变换成像光谱波段扩展方法及其成像装置 | |
Barjot | First light of the FIRST visible fibered interferometer upgrade at the Subaru telescope | |
Steel | III Two-beam interferometry | |
KR101826765B1 (ko) | 파면 분할방식의 실시간 편광측정기 |