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原文传递一种基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽方法及装置

专利名称：	一种基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽方法及装置
摘要：	本发明属于天文光学观测领域，特别涉及一种基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽方法及装置。首先，将目标光谱色散至数字微镜阵列DMD行或列方向上，DMD行或列方向与探测器行或列方向一致；其次，通过数字微镜阵列DMD将沿探测器行像元或列像元色散的光谱按照不同谱段切割并反射至同一平面的不同位置，实现光谱展宽；再次，将分割后的不同谱段压缩准直，进入干涉模块获得干涉条纹；最后，将干涉条纹沿探测器行或列方向进行二次色散实现高精度分光，获得高分辨光谱干涉条纹。在避免交叉色散引起的条纹弯曲和对比度下降等问题的同时实现了探测系统的光谱展宽，并且解决了像切分器展宽方法在多目标探测情况下，光谱窄带切分时反射面不在同一像平面的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	中国科学院西安光学精密机械研究所
发明人：	严强强;魏儒义;吴银花;李海巍;陈莎莎;于建东
专利状态：	有效
申请日期：	2018-05-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201810470175.7
公开号：	CN110501289A
代理机构：	西安智邦专利商标代理有限公司
代理人：	汪海艳
分类号：	G01N21/25(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	710119 陕西省西安市高新区新型工业园信息大道17号
主权项：	1.一种基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将目标光准直后色散至数字微镜阵列DMD行单元或列单元上,其中DMD的行或列与探测器行或列方向一致；步骤二：利用数字微镜阵列DMD将沿数字微镜阵列DMD行单元或列单元上色散的光谱按照不同谱段反射至同一平面的不同位置；步骤三：将步骤二中反射光束准直后进入干涉模块获得干涉条纹；步骤四：将干涉条纹沿与干涉条纹垂直方向压缩；步骤五：将步骤四中压缩后的干涉条纹沿探测器行像元或列像元方向进行二次色散，获得高分辨光谱干涉条纹。 2.根据权利要求1所述的基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽方法，其特征在于：所述目标为单个或多个点光源。 3.一种基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽装置，其特征在于：包括沿光路依次设置的第一色散系统、数字微镜阵列DMD、第一聚光模块、第二准直模块、干涉模块、光压缩模块、第三准直模块、第二色散系统及探测器；所述第一色散系统包括沿光路依次设置的第一准直模块及第一色散模块；第一准直模块将点目标扩展为面平行光进入第一色散模块进行分光，第一色散模块将面平行光沿数字微镜阵列DMD行或列方向色散，色散光束传播至数字微镜阵列DMD，数字微镜阵列DMD将色散光束进行切割，使不同谱段沿不同角度反射，反射方向垂直于第一色散模块色散方向且反射光束均位于同一平面；第一聚光模块将像数字微镜阵列DMD的反射光束进行汇聚后进入第二准直模块进行准直，获得不同谱段的平行光束；不同谱段的平行光束进入干涉模块获得垂直于第一色散模块色散方向的干涉条纹；光压缩模块将干涉模块出射的干涉条纹沿探测器行像元或列像元方向压缩后通过第三准直模块准直后进入第二色散系统，第二色散系统将平行光沿探测器行像元或列像元方向进行二次色散，在探测器不同区域上获得各个谱段的干涉条纹。 4.根据权利要求3所述的基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽装置，其特征在于：在第一色散模块与数字微镜阵列DMD之间设有汇聚镜，汇聚镜用于对第一色散模块的光束按照不同谱段进行汇聚。 5.根据权利要求3或4所述的基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽装置，其特征在于：所述第二色散系统包括沿光路依次设置的第二色散模块及第二聚光模块；第二色散模块将平行光沿探测器行像元或列像元方向进行二次色散进入第二聚光模块汇聚后，在探测器不同区域上获得各个谱段的干涉条纹。 6.根据权利要求3或4所述的基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽装置，其特征在于：所述第二色散系统为曲面光栅。 7.根据权利要求5所述的基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽装置，其特征在于：第一色散模块与第二色散模块均为光栅或棱镜。 8.根据权利要求7所述的基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽装置，其特征在于：所述第一聚光模块为凸透镜或者凸透镜组，将不同角度的入射平行光汇聚在不同空间位置。 9.根据权利要求8所述的基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽装置，其特征在于：所述第二准直模块为微小透镜组，将不同谱段的光进行准直；所述光压缩模块为柱面镜，将干涉图沿光谱色散方向压缩。 10.根据权利要求9所述的基于数字微镜阵列DMD的光谱展宽装置，其特征在于：所述干涉模块为Sagnac干涉仪、迈克尔逊干涉仪或马赫-曾德干涉仪干涉仪器。
所属类别：	发明专利