什么是干涉型光譜成像儀？所謂干涉型光譜成像儀是通過(guò)干涉元件和焦平面探測(cè)器對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像，目標(biāo)通過(guò)干涉元件后，將光譜信息轉(zhuǎn)化為特定譜段對(duì)應(yīng)于特定時(shí)間或空間頻率的時(shí)間或空間干涉圖樣。本文對(duì)干涉型光譜成像儀的原理及類型做了介紹，對(duì)高光譜儀器知識(shí)感興趣的朋友不妨了解一下！
什么是干涉型光譜成像儀？
干涉型光譜成像儀是通過(guò)干涉元件和焦平面探測(cè)器對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景進(jìn)行成像。目標(biāo)通過(guò)干涉元件后，將光譜信息轉(zhuǎn)化為特定譜段對(duì)應(yīng)于特定時(shí)間頻率的時(shí)間干涉圖祥或者對(duì)應(yīng)于特定空間頻率的空間干涉圖樣。這樣干涉強(qiáng)度I（x）與入射光譜分布B（v）之間存在Fourier變換關(guān)系，即：
v表示波數(shù)，L表示光程差。因此，每個(gè)探測(cè)器的干涉圖祥必須經(jīng)過(guò)Fourier變化后才能產(chǎn)生最終的空間一光譜數(shù)據(jù)立方體。
干涉型光譜成像儀的類型：
干涉光譜成像技術(shù)主要包括雙光束干涉型和多光束干涉型兩種，分別如下：
1.雙光束干涉型光譜儀
雙光束干涉型光譜儀屬于波振面分割方式。按照調(diào)制方式來(lái)分，分為時(shí)間調(diào)制型、空間調(diào)制型和時(shí)間空間聯(lián)合調(diào)制型三種。顧名思義，時(shí)間調(diào)制型需要利用動(dòng)鏡的移動(dòng)，在不同的時(shí)刻得到目標(biāo)的不同光程差的干涉強(qiáng)度；空間調(diào)制型利用剪切分束器，在同一時(shí)刻獲得目標(biāo)不同光程差的干涉強(qiáng)度；時(shí)間空間聯(lián)合調(diào)制型與上述兩種調(diào)制方式不同，它在同一時(shí)刻可以得到不同目標(biāo)、不同光程差的干涉強(qiáng)度，通過(guò)光譜成像儀沿光譜方向的運(yùn)動(dòng)，最終獲得同一目標(biāo)不同光程差的干涉強(qiáng)度，下面詳細(xì)描述其成像原理。
（1）時(shí)間調(diào)制型干涉光譜儀
時(shí)間調(diào)制型干涉光譜儀成像原理如下圖所示。此類光譜成像儀由八部分組成，分別是望遠(yuǎn)鏡物鏡、狹縫、準(zhǔn)直徑、分束鏡、動(dòng)鏡、靜鏡、成像鏡和探測(cè)器。
地物目標(biāo)光譜經(jīng)過(guò)望遠(yuǎn)鏡物鏡后成像于狹縫處，經(jīng)準(zhǔn)直鏡，以平行光形式入射分束鏡。分束鏡將一束光分成兩束，其中透射光束經(jīng)過(guò)靜鏡反射和分束器反射，會(huì)聚在成像鏡焦面處；反射光束經(jīng)過(guò)動(dòng)鏡反射和分束器透射，同樣會(huì)聚于成像鏡焦面處。動(dòng)鏡的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使得兩束會(huì)聚光束間產(chǎn)生光程差，在成像鏡的焦面處獲得干涉條紋，被探測(cè)器接收。
（2）空間調(diào)制型干涉光譜儀
空間調(diào)制干涉光譜成像儀根據(jù)兩束光剪切方式不同，具有不同的類型。其中應(yīng)用最為廣泛的是基于Sagnac橫向剪切分束器的空間調(diào)制型干涉光譜成像儀，它的成像原理如下圖所示，此類光譜成像儀由六部分組成，分別是望遠(yuǎn)鏡物鏡、狹縫、Sagnac 橫向剪切分束器、傅氏鏡、柱面鏡和探測(cè)器。
對(duì)于Sagnac空間調(diào)制型干涉光譜儀來(lái)說(shuō)，Sagnac橫向剪切分束器位于狹縫與傅氏鏡之間，且狹縫位于傅氏鏡前焦面位置。因此地物目標(biāo)在狹縫位置所成的像被剪切成兩個(gè)，與原像平行且位于傅氏鏡的前焦面位置，經(jīng)過(guò)傅氏鏡后，在傅氏鏡焦面處獲得干涉條紋。被探測(cè)器接收。
（3）時(shí)間空間聯(lián)合調(diào)制型干涉光譜儀
時(shí)間空間聯(lián)合調(diào)制型光譜成像儀和空間調(diào)制型光譜成像儀一樣，都是采用橫向剪切分束器實(shí)現(xiàn)分光的，不同的是前者中的橫向剪切分束器處于平行光路中，后者中的橫向剪切分束器處于發(fā)散光路中，因此兩者的原理也不相同。
下圖為時(shí)間空間聯(lián)合調(diào)制型光譜成像儀成像原理，此類光譜成像儀由五部分組成，分別是望遠(yuǎn)鏡物鏡、準(zhǔn)直鏡、橫向剪切分束器、成像鏡和探測(cè)器。
橫向剪切分束器位于準(zhǔn)直鏡和成像鏡之間，在平行光路中將一東平行光剪切成兩束平行光后，在成像鏡焦面處會(huì)聚干涉，被探測(cè)器接收。因此，沿光譜方向，不同地物目標(biāo)對(duì)應(yīng)不同視場(chǎng)角，在探測(cè)器位置干涉得到不同的光程差。
2.多光束干涉型光譜儀
當(dāng)一束光入射到透明板上時(shí)，它在板的兩面上將發(fā)生多次反射，結(jié)果有一系列光束由板的每邊射出，振幅一個(gè)比一個(gè)小。當(dāng)兩個(gè)面的反射率很高，條紋圖祥強(qiáng)度分布將發(fā)生很大變化，并因此具有重要實(shí)際應(yīng)用。該光譜儀的主要代表為法布里一珀羅干涉儀。
法布里一珀羅干涉儀法布里一珀羅干涉儀主要由四部分組成，分別是準(zhǔn)直鏡、石英板G1G2、成像鏡和探測(cè)器組成，如下圖所示。當(dāng)入射光以某一角度入射時(shí)，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡后以平行光入射石英板G1G2，經(jīng)過(guò)兩塊石英板的多次反射和透射，形成多束光經(jīng)過(guò)成像鏡后產(chǎn)生干涉條紋，不同的入射光形成不同光程差下的干涉條紋被探測(cè)器接收。
