本文關(guān)鍵詞：高分辨率干涉成像光譜技術(shù)的研究

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【摘要】：成像光譜技術(shù)能同時探測物體的空間信息和光譜信息,在軍事偵查、航空航天、物質(zhì)分析等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。近年來一些具有高分辨率的成像光譜技術(shù),在提高光譜分辨率的同時,會出現(xiàn)成像系統(tǒng)復(fù)雜,數(shù)據(jù)重構(gòu)量大,光通量低等問題。通過在橫向剪切干涉儀中加入色散元件,將色散技術(shù)與干涉技術(shù)相結(jié)合,能實(shí)現(xiàn)窄光譜范圍內(nèi)的超精細(xì)光譜探測,具有高光譜分辨率和高通量的優(yōu)點(diǎn)。本論文在基于分析高通量干涉成像光譜系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,分析了有色散效應(yīng)干涉成像光譜的基本原理,提出了光程擠壓干涉技術(shù)的思想。利用光程擠壓原理推導(dǎo)出了成像光譜系統(tǒng)的光譜分辨率公式和波數(shù)變換公式。課題選用了雙衍射光柵作為色散元件加入到Sagnac剪切器中,設(shè)計(jì)了一種高分辨率干涉成像光譜系統(tǒng)。利用光程擠壓技術(shù)下的優(yōu)化限制方程對系統(tǒng)主要幾何參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并研究了整套系統(tǒng)的光譜復(fù)原方法。通過對復(fù)原方法進(jìn)行模擬仿真,驗(yàn)證了光程擠壓干涉提高光譜分辨率的正確性。最后搭建了整套系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行了激光驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和對目標(biāo)場景的成像光譜探測實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本課題提出的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)亞納米窄帶光譜的獲取,同時也表明光程擠壓理論能作為一種有色散效應(yīng)下的干涉成像光譜技術(shù)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)方法。
【關(guān)鍵詞】：干涉成像光譜 光程擠壓 雙衍射光柵 高分辨率
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH744.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-17
• 1.1 課題的研究背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-15
• 1.3 論文的主要內(nèi)容15-17
• 2 高分辨率干涉成像光譜技術(shù)的基本原理17-31
• 2.1 高通量干涉成像光譜系統(tǒng)的基本原理17-21
• 2.1.1 系統(tǒng)框架17-18
• 2.1.2 基本方程18-21
• 2.1.3 光譜分辨率21
• 2.2 高分辨率干涉成像光譜系統(tǒng)的基本原理21-30
• 2.2.1 光程擠壓干涉原理21-24
• 2.2.2 基于色散平板的干涉成像系統(tǒng)的原理24-25
• 2.2.3 基于空氣隙雙楔板的干涉成像系統(tǒng)的原理25-28
• 2.2.4 基于雙光柵的干涉成像系統(tǒng)的原理28-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 3 高分辨率干涉成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)31-43
• 3.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)31-32
• 3.2 系統(tǒng)參數(shù)分析及優(yōu)化32-36
• 3.2.1 幾何參數(shù)分析32-33
• 3.2.2 幾何參數(shù)優(yōu)化33-36
• 3.3 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)36-41
• 3.3.1 成像系統(tǒng)36-37
• 3.3.2 Sagnac橫向剪切分束器37-40
• 3.3.3 雙光柵色散系統(tǒng)40-41
• 3.4 ZEMAX光學(xué)系統(tǒng)模擬41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 4 光譜復(fù)原方法43-50
• 4.1 傳統(tǒng)傅里葉變換復(fù)原43
• 4.2 波數(shù)坐標(biāo)變換43-44
• 4.3 光譜信息復(fù)原算法流程44-46
• 4.4 算法模擬仿真46-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 5 測試實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析50-57
• 5.1 實(shí)驗(yàn)裝置50-51
• 5.2 實(shí)驗(yàn)裝調(diào)51-52
• 5.3 測試實(shí)驗(yàn)52-56
• 5.3.1 激光驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)52-53
• 5.3.2 成像光譜實(shí)驗(yàn)53-56
• 5.4 數(shù)據(jù)分析56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 6 總結(jié)與展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 附錄65

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：773747