[发明专利]一种静态横向剪切干涉光谱成像系统及方法

权利要求书

1.一种静态横向剪切干涉光谱成像系统，其特征在于：包括沿光路设置的前置光学准直系统(1)、横向剪切干涉仪(2)、傅里叶变换物镜(3)和光电探测器(4)；

来自被测目标的反射光或辐射光经所述前置光学准直系统(1)压缩准直后入射至横向剪切干涉仪(2)；

所述横向剪切干涉仪(2)中设置有分束组件与转折光路组件，分束组件将准直后的入射光分为反射光和透射光，转折光路组件分为两部分，分别设置在反射光和透射光的光路上，转折光路组件两部分平行设置，使反射光和透射光折转光路后形成双光束平行出射且具有横向剪切量s；

带有横向剪切量s的双光束经傅里叶变换物镜(3)聚焦到光电探测器(4)的焦面上，形成干涉条纹，光电探测器(4)记录带有被测目标信息的干涉条纹后经计算机处理形成光谱图像。

2.根据权利要求1所述的静态横向剪切干涉光谱成像系统，其特征在于：

所述横向剪切干涉仪(2)包括四块材质相同的等腰梯形棱镜，分别为第一梯形棱镜(21)、第二梯形棱镜(22)、第三梯形棱镜(23)和第四梯形棱镜(24)；

所述第一梯形棱镜(21)和第四梯形棱镜(24)的尺寸相同，第二梯形棱镜(22)和第三梯形棱镜(23)的尺寸相同；所述第一梯形棱镜(21)的下底边长与第二梯形棱镜(22)的上底边长相等；

所述第一梯形棱镜(21)的下底与第二梯形棱镜(22)的上底胶合，形成第一胶合面；第二梯形棱镜(22)和第三梯形棱镜(23)的下底胶合，形成第二胶合面；第三梯形棱镜(23)的上底和第四梯形棱镜(24)下底胶合，形成第三胶合面；

所述第二胶合面上镀分束膜。

3.根据权利要求2所述的静态横向剪切干涉光谱成像系统，其特征在于：

所述第一胶合面为错位胶合，错位量为a，a＞0，第二胶合面为等位胶合；第三胶合面为等位胶合。

4.根据权利要求2所述的静态横向剪切干涉光谱成像系统，其特征在于：

所述第一胶合面为错位胶合，错位量为a，第二胶合面为等位胶合，第三胶合面为错位胶合，错位量为b，b＞0。

5.根据权利要求4所述的静态横向剪切干涉光谱成像系统，其特征在于：

所述第一胶合面上的错位胶合位置与第三胶合面上的错位胶合位置位于所述横向剪切干涉仪(2)的轴对称线同侧，且a≠b；

或者，所述第一胶合面上的错位胶合位置与第三胶合面上的错位胶合位置位于所述横向剪切干涉仪(2)的轴对称线的两侧。

6.根据权利要求3或4或5所述的静态横向剪切干涉光谱成像系统，其特征在于：

所述第一梯形棱镜(21)、第二梯形棱镜(22)、第三梯形棱镜(23)和第四梯形棱镜(24)的底角均为45°，顶角均为135°；

所述分束膜的分束比为1:1；

所述第一梯形棱镜(21)和第四梯形棱镜(24)的两侧边均镀有反射膜；所述第二梯形棱镜(22)和第三梯形棱镜(23)的两侧边均镀有增透膜。

7.根据权利要求1所述的静态横向剪切干涉光谱成像系统，其特征在于：

所述横向剪切干涉仪(2)包括分束板(25)、第一反射镜(26)、第二反射镜(27)、第三反射镜(28)和第四反射镜(29)；

所述分束板(25)设置在经前置光学准直系统(1)准直后的入射光光路上，分束板(25)由两块相同材质、相同大小的平行平板胶合而成，胶合面镀有分束膜，将入射光分为反射光和透射光；

所述第一反射镜(26)和第二反射镜(27)设置在反射光的光路上，反射光依次经第一反射镜(26)与第二反射镜(27)反射，由分束板(25)出射；所述第三反射镜(28)与第四反射镜(29)设置在透射光的光路上，透射光依次经第三反射镜(28)与第四反射镜(29)反射，由分束板(25)出射；平行移动第一反射镜(26)、第二反射镜(27)、第三反射镜(28)或者第四反射镜(29)中任一个反射镜，即可产生错位实现横向剪切量s；

所述第一反射镜(26)与第四反射镜(29)平行设置，第二反射镜(27)与第三反射镜(28)平行设置。