由光学学会 研究人员开发了一种紧凑的成像光谱仪,使用了一个反射折射透镜,将反射和折射元件结合成一个组件
他们还使用了一种特殊的平面浸没反射光栅,这种光栅在保持相同分辨率的同时,比传统光栅占用更少的空间
信用:罗纳德
麻省理工学院林肯实验室洛克伍德 研究人员开发了一种新的成像光谱仪,它比最先进的仪器轻得多,也小得多,同时保持了同样高的性能水平
由于它的小尺寸和模块化设计,这种新仪器准备将这种先进的分析技术应用到飞行器甚至行星探索任务中
成像光谱仪记录一系列单色图像,用于一个区域的空间和光谱分析
这种分析方法广泛应用于大气科学、生态学、地质学、农业和林业等领域
然而,仪器的大尺寸妨碍了它在某些应用中的使用
在光学学会的应用光学杂志上,罗纳德·B
麻省理工学院林肯实验室的洛克伍德描述了他们新的克里斯普紧凑型VNIR/SWIR成像光谱仪
它的体积比当今大多数设备小10倍或更多
CCVIS的一个版本是8
直径3厘米,长7厘米,大约有一个汽水罐那么大
分光计被设计用来记录波长从400到2500纳米的光谱图像
这包括可见和近红外(VNIR)以及短波近红外(SWIR)部分的光谱
洛克伍德说:“我们的紧凑型仪器有助于将成像光谱学应用于各种科学和商业问题,例如部署在小型卫星上进行行星探索,或者将无人驾驶航空系统用于农业目的。”
“我们相信,我们的新光谱仪也可以用于研究气候变化,这是成像光谱仪最令人兴奋的应用之一
" 制作更小的分光计 今天的大多数成像光谱仪使用奥夫纳-克里斯普光学配置,因为它提供了对称为像差的光学误差的出色控制
然而,这种设计需要相对较大的光学设置
研究人员开发的新CCVIS的性能与奥芬纳-克里斯普配置非常相似,但采用了新的光学元件,设计更加紧凑
为了制作这种新的CCVIS,研究人员使用了一种反折射透镜,将反射和折射元件结合成一个组件
这创造了一个更紧凑的仪器,同时仍然控制光学像差
研究人员还使用了一种特殊的平面反射光栅,该光栅浸入折射介质中,而不是空气中
这种光栅比传统光栅占用更少的空间,同时保持相同的分辨率
易于制造 洛克伍德说:“CCVIS使用平面光栅,而不是凹凸光栅,这需要用复杂的电子束光刻或金刚石加工技术来制造。”
“我们开发了一种灰度光刻微制造方法,使用一次性曝光来制作光栅,不需要劳动密集型的电子束处理
" 为了测试他们的新设计,研究人员使用实验室设备演示了分光计
他们的实验证明,该系统在整个视场范围内具有预期的性能
洛克伍德说:“CCVIS的紧凑尺寸意味着它可以被制成模块,这些模块可以堆叠起来以增加视野。”
“它还使得在没有温度变化的情况下保持稳定变得相对容易,从而使光学对准以及光谱性能保持不变
" 作为迈向太空演示最终目标的一步,研究人员正在寻求资金来开发一个完整的原型,该原型可以在机载飞行器上进行彻底测试
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!