一種寬波段近景紫外成像光譜裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種寬波段近景紫外成像光譜裝置，涉及光電領(lǐng)域，用以解決紫外成像光譜裝置無法在較寬的紫外光譜范圍內(nèi)靈敏地探測(cè)到目標(biāo)的問題。所述裝置包括：掃描部，用于以預(yù)設(shè)步長(zhǎng)對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行掃描；前置成像部，用于通過反射方式將所述掃描部每次掃描產(chǎn)生的所述反射光進(jìn)行變倍和調(diào)焦；干涉部，用于將來自所述前置成像部的、每次掃描產(chǎn)生的反射光分別成第一圖像和第二圖像；其中，每組所述第一圖像的圖像內(nèi)容和所述第二圖像的圖像內(nèi)容相同，相位相差預(yù)設(shè)相位；所述中繼成像部，用于以反射方式將每組所述第一圖像和所述第二圖像疊加干涉成第三圖像；所述探測(cè)部，用于將疊加干涉后的各所述第三圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
【專利說明】一種寬波段近景紫外成像光譜裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種寬波段近景紫外成像光譜裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]成像光譜技術(shù)作為目標(biāo)探測(cè)、材料測(cè)試與分析等領(lǐng)域的新技術(shù)，由于具備高光通量、高光譜分辨率的特點(diǎn)，受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。目前，在物證鑒定、痕跡檢測(cè)、公共安全等領(lǐng)域，已有工作于可見光至紅外波段的，采用色散、液晶可調(diào)濾波器、干涉成像等技術(shù)的成像光譜儀應(yīng)用實(shí)例。其中干涉成像光譜技術(shù)能夠獲得整個(gè)陣列探測(cè)器平面的干涉光譜圖像，具備高光通量、高分辨率的特點(diǎn)，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
[0003]其中，在近景目標(biāo)檢測(cè)應(yīng)用中，通常更加關(guān)注被測(cè)目標(biāo)的圖像細(xì)節(jié)，因此需要獲得高分辨率的圖像。目前使用的紫外、可見光、近紅外成像光譜儀，主要以觀察被測(cè)目標(biāo)在特定波長(zhǎng)范圍的光譜圖像為目的。由于紫外波段內(nèi)目標(biāo)輻射信號(hào)比可見和近紅外波段弱2至3個(gè)量級(jí)，將干涉成像光譜技術(shù)應(yīng)用在紫外領(lǐng)域時(shí)，必須設(shè)法抑制可見光、近紅外等長(zhǎng)波信號(hào)的影響。然而，如果采用紫外濾鏡過濾方式抑制可見光和近紅外光，則由于紫外濾鏡的帶寬較窄，無法滿足對(duì)紫外寬波長(zhǎng)范圍的檢測(cè)；如果采用透鏡與紫外增透膜增加紫外光的透射，則由于光學(xué)材料對(duì)紫外波段有較強(qiáng)的吸收，會(huì)導(dǎo)致紫外成像探測(cè)器接收到的能量弱，可探測(cè)信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍小?？傊?，現(xiàn)有的紫外成像光譜裝置無法在較寬的紫外光譜范圍內(nèi)靈敏地探測(cè)到目標(biāo)信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種寬波段近景紫外成像光譜裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中紫外成像光譜裝置無法在較寬的紫外光譜范圍內(nèi)靈敏地探測(cè)到目標(biāo)信號(hào)的問題。
[0005]一種寬波段近景紫外成像光譜裝置，包括:光源，用于向被測(cè)樣品照射紫外光；掃描部，用于以預(yù)設(shè)步長(zhǎng)對(duì)所述被測(cè)樣品進(jìn)行掃描，以使各次掃描到的部分的反射光分別通過前置成像部在干涉部上成像；所述前置成像部，用于通過反射方式將所述掃描部每次掃描產(chǎn)生的所述反射光進(jìn)行調(diào)焦，以使所述反射光在所述干涉部成像；所述干涉部，用于將來自所述前置成像部的、每次掃描產(chǎn)生的反射光分別成第一圖像和第二圖像，并將每組所述第一圖像和所述第二圖像傳遞到中繼成像部；其中，每組所述第一圖像的圖像內(nèi)容和所述第二圖像的圖像內(nèi)容相同，相位相差預(yù)設(shè)相位；所述中繼成像部，用于以反射方式將每組所述第一圖像和所述第二圖像疊加干涉成第三圖像并所述第三圖像傳遞到探測(cè)部；所述探測(cè)部，用于將疊加干涉后的各所述第三圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以獲取所述被測(cè)樣品在各光譜波長(zhǎng)下的圖像信息。
[0006]可選的，所述前置成像部包括卡塞格林(Cassegrain)雙反射鏡，所述中繼成像部包括奧夫納(OfTner)三反射鏡。
[0007]可選的，所述卡塞格林雙反射鏡或所述奧夫納三反射鏡上設(shè)置有寬帶高反膜。
[0008]進(jìn)一步的，所述掃描部，還用于以預(yù)設(shè)步長(zhǎng)對(duì)所述被測(cè)樣品進(jìn)行掃描，以使各次掃描到的部分激發(fā)的熒光分別通過前置成像部在干涉部上成像；所述前置成像部，具體用于通過反射方式將所述掃描部每次掃描產(chǎn)生的所述反射光和所述熒光一起進(jìn)行調(diào)焦，以使所述反射光和所述熒光一起在所述干涉部成像；所述干涉部，具體用于將來自所述前置成像部、每次掃描產(chǎn)生的反射光和熒光一起，分別成所述第一圖像和所述第二圖像，并將每組所述第一圖像和所述第二圖像傳遞到所述中繼成像部。
[0009]具體的，疊加干涉后的各所述第三圖像中包括所述被測(cè)目標(biāo)的二維圖像信息和一維干涉條紋信息。
[0010]可選的，所述被測(cè)樣品至所述探測(cè)部的光程為O至10米。
[0011]可選的，所述干涉部包括無狹縫分振幅干涉結(jié)構(gòu)。
[0012]可選的，所述無狹縫分振幅干涉結(jié)構(gòu)包括分束棱鏡干涉結(jié)構(gòu)或三角共路干涉結(jié)構(gòu)。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例提供的寬波段近景紫外成像光譜裝置，其前置成像部能夠以反射方式將掃描部每次掃描產(chǎn)生的反射光進(jìn)行調(diào)焦，從而在干涉部分別成第一圖像和第二圖像，中繼成像部再以反射方式將每組所述第一圖像和所述第二圖像疊加干涉成第三圖像，并通過探測(cè)部將疊加干涉后的各第三圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。由于前置成像部和中繼成像部都是以反射的方式成像，紫外光并不從成像裝置透射，這樣就避免了成像裝置本身對(duì)于各波段紫外光的吸收，大大擴(kuò)展了可成像的紫外光的波段范圍，此外，反射結(jié)構(gòu)還避免了使用透鏡時(shí)會(huì)產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，因而大大提高了紫外成像質(zhì)量以及干涉條紋質(zhì)量，使得光譜圖像更清晰，光譜數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確；而干涉部在不利用狹縫的條件下實(shí)現(xiàn)干涉能夠使較多的紫外光能量進(jìn)入探測(cè)部，突破性地在紫外寬波段得到干涉光譜圖像，從而實(shí)現(xiàn)在紫外寬波段光譜范圍內(nèi)靈敏地探測(cè)到目標(biāo)信號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例提供的寬波段近景紫外成像光譜裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例提供的寬波段近景紫外成像光譜裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了一種寬波段近景紫外成像光譜裝置，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種寬波段近景紫外成像光譜裝置，包括:光源1，用于向被測(cè)樣品S照射紫外光；掃描部2，用于以預(yù)設(shè)步長(zhǎng)對(duì)被測(cè)樣品S進(jìn)行掃描，以使各次掃描到的部分的反射光分別通過前置成像部3在干涉部4上成像；前置成像部3，用于通過反射方式將掃描部2每次掃描產(chǎn)生的所述反射光進(jìn)行調(diào)焦，以使所述反射光在干涉部4成像；干涉部4，用于將來自前置成像部3的、每次掃描產(chǎn)生的反射光分別通過干涉部4成第一圖像和第二圖像，并將每組所述第一圖像和所述第二圖像傳遞到中繼成像部5 ;其中，每組所述第一圖像的圖像內(nèi)容和所述第二圖像的圖像內(nèi)容相同，相位相差預(yù)設(shè)相位；中繼成像部5，用于以反射方式將每組所述第一圖像和所述第二圖像疊加干涉成第三圖像并所述第三圖像傳遞到探測(cè)部6 ;探測(cè)部6，用于將疊加干涉后的各所述第三圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以獲取被測(cè)樣品S在各光譜波長(zhǎng)下的圖像信息。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供的寬波段近景紫外成像光譜裝置，其前置成像部3能夠以反射方式將掃描部2每次掃描產(chǎn)生的反射光進(jìn)行調(diào)焦，從而在干涉部4分別成第一圖像和第二圖像，中繼成像部5再以反射方式將每組所述第一圖像和所述第二圖像疊加干涉成第三圖像，并通過探測(cè)部6將疊加干涉后的各第三圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。由于前置成像部3和中繼成像部5都是以反射的方式成像，紫外光并不從成像裝置透射，這樣就避免了成像裝置本身對(duì)于各波段紫外光的吸收，大大擴(kuò)展了可成像的紫外光的波段范圍，此外，反射結(jié)構(gòu)還避免了使用透鏡時(shí)會(huì)產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，因而大大提高了紫外成像質(zhì)量以及干涉條紋質(zhì)量，使得光譜圖像更清晰，光譜數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確；而干涉部在不利用狹縫的條件下實(shí)現(xiàn)干涉能夠使較多的紫外光能量進(jìn)入探測(cè)部，突破性地在紫外寬波段得到干涉光譜圖像，從而實(shí)現(xiàn)在紫外寬波段光譜范圍內(nèi)靈敏地探測(cè)到目標(biāo)信號(hào)。
[0019]本發(fā)明的寬波段近景紫外成像光譜裝置，工作在輻射能量弱、光譜能量容易被吸收的紫外波段，能夠?qū)δ繕?biāo)波段內(nèi)的圖像進(jìn)行成像，因此光源I要能夠提供目標(biāo)紫外波段的光照，并且為了不遺漏在目標(biāo)范圍內(nèi)任何波長(zhǎng)上的成像信息，優(yōu)選的，光源I可以為任何能夠提供連續(xù)出射光譜的光源，本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)此不做限定。
[0020]在近景成像中，光源I發(fā)出的紫外光照射到被測(cè)樣品S后，需要經(jīng)過一系列的光學(xué)器件最后入射到探測(cè)部6上。被測(cè)樣品S至探測(cè)部6的光程可以為O至10米。這些光學(xué)器件中，有的用于改變光的傳播方向，有的用于成像。在用于改變光的傳播方向的器件中，掃描部2起著至關(guān)重要的作用，它可以通過掃描逐步使被測(cè)樣品S的不同部分的反射紫外光入射到前置成像部3，從而使被測(cè)樣品S在探測(cè)部6上形成與掃描部分相對(duì)應(yīng)的一系列圖像?？蛇x的，前置成像部3可以包括各種能實(shí)現(xiàn)成像功能的反射鏡，本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)此不做限制，但為了使前置成像部3能夠以相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)反射成像功能，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，前置成像部3優(yōu)選包括卡塞格林雙反射鏡。同樣的，中繼成像部5也可以包括任何具有圖像傳遞功能的反射鏡，優(yōu)選為奧夫納三反射鏡。
[0021]采用反射結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以減小整個(gè)成像裝置對(duì)紫外光的吸收，使成像裝置能夠在較寬的紫外光譜范圍內(nèi)成像。進(jìn)一步的，為了更好的抑制可見光和近紅外光的干擾，還可以在卡塞格林雙反射鏡的其中一個(gè)反射面上設(shè)置寬帶高反膜，以便使紫外光被高效率的反射而可見光和近紅外光則被吸收。當(dāng)然，寬帶高反膜也可以設(shè)置在奧夫納三反射鏡的某個(gè)反射面或其他介質(zhì)上，只要是光路上的介質(zhì)即可。
[0022]本發(fā)明的實(shí)施例提供的成像裝置是通過探測(cè)被測(cè)樣品的圖像信息和干涉條紋信息來實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)光譜下的圖像分別成像的，因此除了需要前置成像部3對(duì)被測(cè)樣品S中的掃描部分進(jìn)行成像外，還需要干涉部4來輔助形成干涉條紋。
[0023]根據(jù)物理學(xué)原理可知，干涉是由頻率相同、幅度相同相位不同的光疊加形成的。因此，干涉部4只要能夠?qū)⑷肷涞姆瓷涔夥殖深l率相同、幅度相同、相位不同的兩束，再讓這兩束光相互疊加即可，干涉部4可以為實(shí)現(xiàn)上述功能的任意結(jié)構(gòu)。例如，干涉部4可以包括各種無狹縫分振幅干涉結(jié)構(gòu)，如分束棱鏡干涉結(jié)構(gòu)或三角共路干涉結(jié)構(gòu)等，本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)此不做限制。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以利用半透半反膜等結(jié)構(gòu)將入射到干涉部4的反射光分成兩部分，兩部分反射光在干涉部4中分別形成帶預(yù)設(shè)相位差的第一圖像和第二圖像，從而實(shí)現(xiàn)干涉。中繼成像部5能夠?qū)⑦@兩個(gè)圖像傳遞到探測(cè)部6的探測(cè)器上并疊加形成帶干涉條紋的第三圖像。經(jīng)過掃描部2對(duì)被測(cè)樣品S的掃描，被測(cè)樣品S在探測(cè)部6上相應(yīng)形成一系列的第三圖像，其中每個(gè)第三圖像中都包括被測(cè)樣品S的二維圖像信息以及相應(yīng)的一維干涉條紋信息，將這一系列的第三圖像相互關(guān)聯(lián)著進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即可得到被測(cè)樣品S在各光譜波長(zhǎng)下的圖像信息。
[0024]需要說明的是，掃描部2每次只能將被測(cè)目標(biāo)S的某一部分成像到探測(cè)部6的探測(cè)器的特定位置上。對(duì)于被測(cè)樣品S的每一部分的圖像都需要在探測(cè)部6的探測(cè)器上沿掃描時(shí)圖像移動(dòng)的方向依次成像，相鄰的兩次成像中被測(cè)樣品S的對(duì)應(yīng)成像部分均在探測(cè)部6的探測(cè)器上移動(dòng)一個(gè)像素的距離，最后得到的光譜圖像信息才精確。因此，掃描部2的步長(zhǎng)需要精密控制。
[0025]進(jìn)一步的，在紫外波長(zhǎng)范圍內(nèi)，有些被測(cè)目標(biāo)S受紫外光源照射會(huì)在激發(fā)出特定波長(zhǎng)的熒光，由于這些熒光的波長(zhǎng)具有特異性，并且和照射的紫外光具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，如果能從光譜圖像中區(qū)分出熒光光譜圖像，將有助于被測(cè)目標(biāo)的鑒別。但熒光效應(yīng)是被測(cè)目標(biāo)吸收光能后激發(fā)出射的光，熒光波長(zhǎng)通常不同于反射光波長(zhǎng)，因此波段較窄的紫外光譜成像裝置可能無法同時(shí)探測(cè)到反射光和熒光。但本發(fā)明的實(shí)施例提供的寬波段近景紫外成像光譜裝置，由于具有較寬的響應(yīng)波段而能夠很好的同時(shí)獲得清晰的反射光圖像和熒光圖像。
[0026]具體而言，掃描部2還用于以預(yù)設(shè)步長(zhǎng)對(duì)被測(cè)樣品S進(jìn)行掃描，以使各次掃描到的部分激發(fā)的熒光分別通過前置成像部3在干涉部4上成像；相應(yīng)的，前置成像部3則具體用于通過反射方式將每次掃描產(chǎn)生的反射光和熒光一起進(jìn)行調(diào)焦，以使所述反射光和所述熒光一起在干涉部4成像；干涉部4可具體用于將來自前置成像部3的、每次掃描產(chǎn)生的反射光和熒光一起，分別成第一圖像和第二圖像，并將每組第一圖像和第二圖像傳遞到中繼成像部5。這樣，在傳遞到探測(cè)部6的第三圖像中就同時(shí)含有反射光信息和熒光信息，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于特定物質(zhì)的檢測(cè)。
[0027]下面通過具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提供的寬波段近景紫外成像光譜裝置進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0028]如圖2所示，本發(fā)明提供了一種紫外寬波段近景混光干涉成像光譜裝置，包括紫外照明結(jié)構(gòu)81、擺鏡掃描系統(tǒng)82、前置近景成像物鏡83、干涉光學(xué)結(jié)構(gòu)84、中繼成像物鏡85和紫外陣列成像與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)86。
[0029]本發(fā)明紫外寬波段近景混光干涉成像光譜裝置的工作過程為:近景目標(biāo)812圖像在寬波段紫外照明光源811的照射下形成一幅由反射光和激發(fā)熒光混合的光學(xué)圖像，該圖像經(jīng)過擺鏡掃描系統(tǒng)82后進(jìn)入前置近景成像物鏡83，然后聚焦成像到干涉光學(xué)結(jié)構(gòu)84中；干涉光學(xué)結(jié)構(gòu)84和中繼成像物鏡85共同將上述圖像轉(zhuǎn)換成一幅同時(shí)包含近景目標(biāo)二維圖像信息和一維干涉條紋信息的光學(xué)圖像并聚焦到紫外焦平面探測(cè)器陣列表面861，然后由數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)863轉(zhuǎn)換為一幅數(shù)字化干涉圖像；通過擺鏡掃描系統(tǒng)82對(duì)上述近景目標(biāo)進(jìn)行一維掃描，即可采集到干涉圖像序列并形成一套干涉圖像立方體；該立方體數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)863進(jìn)行濾波、傅里葉變換、光譜校正等步驟后，最終形成一套光譜圖像立方體，能夠從中提取近景目標(biāo)的二維圖像信息、反射光光譜信息與熒光光譜信息。
[0030]其中，紫外照明結(jié)構(gòu)81的紫外照明光源811采用氘燈照明，在200nm至400nm的紫外工作譜段具有連續(xù)的出射光譜，從而使近景目標(biāo)812被均勻照明。
[0031]擺鏡掃描系統(tǒng)82為平面擺鏡821，轉(zhuǎn)臺(tái)控制器822采用精密旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其旋轉(zhuǎn)中心位于光軸上，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)與紫外焦平面探測(cè)器862的圖像采集具備硬件同步裝置，以保證采集到的二維干涉圖像有效。
[0032]前置近景成像物鏡83采用卡塞格林雙反射鏡結(jié)構(gòu)，兩反射鏡均為球面，兩反射鏡的相對(duì)位置可以進(jìn)行調(diào)整，使本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)焦功能。
[0033]干涉光學(xué)結(jié)構(gòu)84采用實(shí)體邁克爾遜(Michelson)干涉結(jié)構(gòu)。
[0034]中繼成像物鏡85采用奧夫納三反射傳像結(jié)構(gòu)，兩反射鏡為同心球面，奧夫納傳像結(jié)構(gòu)具有無像差、無色差的成像特性。
[0035]干涉成像光譜裝置的擺鏡掃描系統(tǒng)82、前置近景成像物鏡83、中繼成像物鏡85中的反射鏡采用的紫外反射材料在紫外工作譜段反射率均大于92%。并且在擺鏡掃描系統(tǒng)82或前置近景成像物鏡83或中繼成像物鏡85中的某一反射面上，鍍有紫外寬帶高反射膜，該反射膜層在紫外工作譜段反射率平均值大于97%，在可見光、近紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)平均反射率小于2%，能夠有效抑制可見光、近紅外等長(zhǎng)波信號(hào)，同時(shí)不損失紫外波段光譜信息。該紫外寬帶高反射膜也可以鍍?cè)诟缮婀鈱W(xué)結(jié)構(gòu)84的分束鏡表面上。
[0036]紫外陣列成像與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)86選用高分辨率紫外焦平面探測(cè)器862，紫外焦平面陣列為1024X1024像元，數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)863包含數(shù)據(jù)處理流程，以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立與存儲(chǔ)、反射光與熒光識(shí)別等數(shù)據(jù)處理手段。
[0037]本實(shí)施例中，擺鏡掃描系統(tǒng)82在近景目標(biāo)與前置近景成像物鏡83之間，干涉光學(xué)結(jié)構(gòu)84的兩反射鏡位置在前置近景成像物鏡83的成像面上。中繼成像物鏡85將干涉光學(xué)結(jié)構(gòu)84兩反射鏡的成像面上的像成像到紫外焦平面陣測(cè)器862的紫外焦平面陣列861上并進(jìn)行采集。紫外照明光源811照明近景目標(biāo)812后，近景目標(biāo)812的反射光和激發(fā)熒光圖像經(jīng)擺鏡821折轉(zhuǎn)后共同進(jìn)入前置近景成像物鏡83，經(jīng)前置近景成像物鏡83的第一反射鏡831反射的光束由前置近景成像物鏡83的第二反射鏡832反射后出射至干涉光學(xué)結(jié)構(gòu)84并聚焦成像在其兩反射鏡上。經(jīng)兩反射鏡反射的相干光束再次經(jīng)過干涉光學(xué)結(jié)構(gòu)84后出射至中繼成像物鏡85，經(jīng)中繼成像物鏡85第一反射鏡851反射的光束在中繼成像物鏡第二反射鏡852反射后再次經(jīng)由中繼成像物鏡85第一反射鏡851反射后出射，同時(shí)包含近景目標(biāo)二維圖像信息和一維干涉條紋信息的出射光束聚焦成像至紫外陣列成像與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)86的紫外焦平面陣列861上并由紫外焦平面探測(cè)器862對(duì)二維干涉圖像進(jìn)行采集，然后由數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)863轉(zhuǎn)換為一幅數(shù)字化干涉圖像。通過擺鏡掃描系統(tǒng)82對(duì)上述近景目標(biāo)進(jìn)行一維掃描，即可采集到干涉圖像序列并形成一套干涉圖像立方體。該立方體數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)863進(jìn)行濾波、傅里葉變換、光譜校正等步驟后，最終形成一套光譜圖像立方體，能夠從中提取近景目標(biāo)812的二維圖像信息、反射光光譜信息與突光光譜信息。
[0038]盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到各種改進(jìn)、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)不限于上述實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種寬波段近景紫外成像光譜裝置，其特征在于，包括: 光源，用于向被測(cè)樣品照射紫外光； 掃描部，用于以預(yù)設(shè)步長(zhǎng)對(duì)所述被測(cè)樣品進(jìn)行掃描，以使各次掃描到的部分的反射光分別通過前置成像部在干涉部上成像； 所述前置成像部，用于通過反射方式將所述掃描部每次掃描產(chǎn)生的所述反射光進(jìn)行調(diào)焦，以使所述反射光在所述干涉部成像； 所述干涉部，用于將來自所述前置成像部的、每次掃描產(chǎn)生的反射光分別成第一圖像和第二圖像，并將每組所述第一圖像和所述第二圖像傳遞到中繼成像部；其中，每組所述第一圖像的圖像內(nèi)容和所述第二圖像的圖像內(nèi)容相同，相位相差預(yù)設(shè)相位； 所述中繼成像部，用于以反射方式將每組所述第一圖像和所述第二圖像疊加干涉成第三圖像并所述第三圖像傳遞到探測(cè)部； 所述探測(cè)部，用于將疊加干涉后的各所述第三圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以獲取所述被測(cè)樣品在各光譜波長(zhǎng)下的圖像信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述前置成像部包括卡塞格林雙反射鏡，所述中繼成像部包括奧夫納三反射鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述卡塞格林雙反射鏡或所述奧夫納三反射鏡上設(shè)置有寬帶高反膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述掃描部，還用于以預(yù)設(shè)步長(zhǎng)對(duì)所述被測(cè)樣品進(jìn)行掃描，以使各次掃描到的部分激發(fā)的熒光分別通過前置成像部在干涉部上成像；所述前置成像部，具體用于通過反射方式將所述掃描部每次掃描產(chǎn)生的所述反射光和所述熒光一起進(jìn)行調(diào)焦，以使所述反射光和所述熒光一起在所述干涉部成像；所述干涉部，具體用于將來自所述前置成像部的、每次掃描產(chǎn)生的反射光和熒光一起，分別成所述第一圖像和所述第二圖像，并將每組所述第一圖像和所述第二圖像傳遞到所述中繼成像部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，疊加干涉后的各所述第三圖像中包括所述被測(cè)目標(biāo)的二維圖像信息和一維干涉條紋信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述被測(cè)樣品至所述探測(cè)部的光程為O至10米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述干涉部包括無狹縫分振幅干涉結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述無狹縫分振幅干涉結(jié)構(gòu)包括分束棱鏡干涉結(jié)構(gòu)或三角共路干涉結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01J3/45GK103940514SQ201410177962
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】廖寧放, 呂航, 劉洋, 廉玉生, 吳文敏, 范秋梅, 董志剛, 曹瑋亮 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)