【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近期，安光所光學(xué)工程中心于磊研究員團(tuán)隊(duì)在水色觀測成像光譜儀的研制方面取得進(jìn)展，相關(guān)工作以《針對紫外-可見光-近紅外波段的沿海岸淺水區(qū)域空中遙感成像光譜儀研究》和《應(yīng)用于水色觀測的改進(jìn)型Dyson光譜儀的光學(xué)設(shè)計(jì)及性能評估》為題分別發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Optics Express和Applied Optics上。
 

　　海洋水色觀測的主要難點(diǎn)在于，海洋表面的太陽輻射被大氣減弱后只占總輻射的約30%，且只有可見光才能傳輸?shù)剿w，因而整體信號強(qiáng)度較弱。此外，水體在每個波長下呈現(xiàn)出不同速率的深度指數(shù)衰減信號。因此，水色觀測需要寬光譜、高信噪比和高光譜和空間分辨率的成像光譜儀。
 

　　同心系統(tǒng)光譜儀能很好的應(yīng)用于寬光譜的水色成像，其中的Dyson結(jié)構(gòu)相比Offner結(jié)構(gòu)具備更好的成像質(zhì)量，更高的集光能力和更為緊湊的體積。但傳統(tǒng)的Dyson結(jié)構(gòu)中，狹縫和探測器距離太近，存在工程上難以實(shí)現(xiàn)的加工與裝配問題。本研究通過給予狹縫一個軸向的偏心距離，重新推導(dǎo)了新型Dyson準(zhǔn)同心結(jié)構(gòu)，在保持高成像質(zhì)量的情況下同時保證了成像面與系統(tǒng)光軸的合理距離，以及狹縫與探測器的軸向合理距離。設(shè)計(jì)結(jié)果與最終樣機(jī)測試結(jié)果表明，改進(jìn)的Dyson光譜儀結(jié)構(gòu)具有極高的光學(xué)性能和良好的工程適用性。
 

　　研究工作得到了國家自然基金，中科院科研儀器設(shè)備研制項(xiàng)目和中科院青促會項(xiàng)目基金的資助。
 

改進(jìn)的Dyson光譜儀光學(xué)系統(tǒng)和樣機(jī)結(jié)構(gòu)
 

樣機(jī)圖像測試結(jié)果