【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隊在水色觀測成像光譜儀的研制方面取得進展，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型Dyson光譜儀的光學(xué)設(shè)計及性能評估》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)計結(jié)果與最終樣機測試結(jié)果表明，改進的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)備研制項目和中科院青促會項目基金的資助。
 

改進的Dyson光譜儀光學(xué)系統(tǒng)和樣機結(jié)構(gòu)
 

樣機圖像測試結(jié)果