双强度调制静态傅里叶变换偏振成像光谱系统测量原理及仿真∗

于慧 张瑞 李克武 薛锐 王志斌

1)(中北大学理学院,太原 030051)

2)(中北大学信息与通信工程学院,太原 030051)

3)(山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,太原 030051)

4)(中北大学,电子测试技术重点实验室,太原 030051)

双强度调制静态傅里叶变换偏振成像光谱系统测量原理及仿真∗

于慧1)3)4)†张瑞2)3)4)‡李克武2)3)4)薛锐1)3)4)王志斌1)3)4)

1)(中北大学理学院,太原 030051)

2)(中北大学信息与通信工程学院,太原 030051)

3)(山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,太原 030051)

4)(中北大学,电子测试技术重点实验室,太原 030051)

(2016年7月23日收到;2016年11月30日收到修改稿)

为了抑制背景噪声,获得高信噪比的纯干涉条纹并实现图像、光谱和全偏振信息的同时测量,提出了一种基于双强度调制的静态傅里叶变换偏振成像光谱技术新方案.系统由前置望远系统、两个相位延迟器构成的偏振光谱调制模块、Wollaston棱镜构成的偏振分束器、Savart偏光镜和线偏振器构成的干涉模块以及CCD面阵探测器组成,可在单一探测器上同时获取两幅经过不同强度调制的全偏振干涉图,通过对两幅全偏振干涉图的简单加减运算,便可获得探测目标清晰的纯图像和高信噪比的纯干涉条纹.对该系统的图像和光谱偏振复原过程进行了理论分析和数值模拟,结果表明该系统可有效分离探测目标的背景图像和干涉图像,实现高精度的光谱复原和全偏振信息的有效提取,具有高稳定性、高光谱、高灵敏度、高信噪比、信息复原精度高及数据处理复杂度低等优点,为……