科學島團隊在高動態(tài)范圍空間外差成像光譜技術(shù)研究方面取得進展

2024-06-13 08:58:58來源：安徽光學精密機械研究所作者：汪錢盛關(guān)鍵詞：一維成像光譜儀閱讀量：905

　　近期，中國科學院合肥物質(zhì)院安徽光機所光學遙感研究中心熊偉團隊針對空間外差光譜技術(shù)動態(tài)范圍低的問題，提出一種基于數(shù)字微鏡器件的高動態(tài)范圍空間外差一維成像光譜技術(shù)，相關(guān)成果以《基于數(shù)字微鏡的高動態(tài)范圍空間外差一維成像光譜技術(shù)》為題發(fā)表在光學領(lǐng)域國際權(quán)威期刊Optics Express上。

　　空間外差一維成像光譜儀(SHIS)能夠同時獲取不同視場的超光譜信息，適用于臨邊探測模式下中高層大氣垂直廓線的同步獲取，然而其動態(tài)范圍受限于探測器的性能。為了擺脫對面陣探測器的依賴，提出一種基于DMD的高動態(tài)范圍空間外差一維成像光譜技術(shù)(HD-SHIS)。

　　HD-SHIS通過調(diào)整DMD微鏡的翻轉(zhuǎn)時間來控制每個視場信號的曝光時間，實現(xiàn)視場內(nèi)強弱信號同時探測；同時，HD-SHIS利用DMD實現(xiàn)干涉數(shù)據(jù)的Hadamard調(diào)制，提升弱光信噪比。研究人員利用自研的HD-SHIS原理樣機，進行了動態(tài)范圍實驗驗證，利用8 bit的DMD實現(xiàn)了48 dB動態(tài)范圍的提升。本研究提出的HD-SHIS能夠有效提升超光譜成像探測中的動態(tài)范圍，也可應(yīng)用至其他干涉型光譜儀中，具有重要的科學意義和應(yīng)用前景。

　　博士研究生汪錢盛為論文第一作者，羅海燕研究員為論文通訊作者。本研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金項目、中國科學院重點部署項目資助和中國科學院合肥研究院院長基金等支持。

圖1 HD-SHIS驗證實驗現(xiàn)場

圖2 HD-SHIS探測到的高動態(tài)范圍強弱目標干涉圖和光譜曲線

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