[发明专利]一种多波段探测装置及方法

说明书

本发明属于精密光学仪器技术领域，公开了一种多波段探测装置及方法。本发明提供的装置包括滤波片、标准具和探测器，滤波片划分为多个区域，每个区域仅允许某一特定波段光通过，不同区域允许通过的波段均不同，标准具用于形成干涉环，探测器用于成像得到干涉图。本发明利用上述装置中的滤波片能够同时对多个不同的波段进行滤波，多个波段的光同时通过滤波片后形成干涉图。本发明能够提高法布里‑珀罗干涉仪的时间分辨率，还能够降低装置的复杂性，保证探测的准确性。

技术领域

本发明属于精密光学仪器技术领域，更具体地，涉及一种多波段探测装置及方法。

背景技术

法布里-珀罗干涉仪基于标准具的等倾干涉，是探测中高层大气的风速和温度的重要方式，具有探测结果精度高、结构简单的特点。目前已研制出的法布里-珀罗干涉仪根据探测区域不同，可分为扫描式和全空式两种。同时为了探测不同高度的大气风速和温度，法布里-珀罗干涉仪中装有滤波轮，通过旋转滤波轮来切换不同波段的滤波片，从而实现对不同波段的探测。同一个波段，扫描式需要连续探测东、南、西、北和垂直五个方向，而全空式由于视野中可以显示所有空域，只需要进行一次探测。

法布里-珀罗干涉仪作为被动探测仪器，接收的是大气辐射出的气辉。由于气辉非常微弱，需要连续曝光数分钟之后才能得到一张清晰的干涉环。对于需要切换滤波片实现对不同波段的观测来说，时间分辨率较低，尤其是对于扫描式法布里-珀罗干涉仪。由于目前的观测数据分辨率较低，导致很难对其进行精确分析，并且不能对用于研究更小时间尺度上的大气动力问题。

发明内容

本发明通过提供一种多波段探测装置及方法，解决现有技术中法布里-珀罗干涉仪的时间分辨率较低的问题。

本发明提供一种多波段探测装置，包括：滤波片、标准具和探测器；所述滤波片划分为多个区域，每个区域仅允许某一特定波段光通过，不同区域允许通过的波段均不同；所述标准具用于形成干涉环；所述探测器用于成像得到干涉图。

优选的，所述滤波片划分为第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域仅允许通过630.0nm波段的光，所述第二区域仅允许通过557.7nm波段的光，所述第三区域仅允许通过892.0nm波段的光。

优选的，所述滤波片划分为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，所述第一区域仅允许通过630.0nm波段的光，所述第二区域仅允许通过557.7nm波段的光，所述第三区域仅允许通过732.0nm波段的光，所述第四区域仅允许通过892.0nm波段的光。

优选的，所述多波段探测装置还包括：透镜组；所述透镜组用于使入射光依次通过所述滤波片、所述标准具后由所述探测器接收。

优选的，所述多波段探测装置还包括：透镜组；所述透镜组用于使入射光依次通过所述标准具、所述滤波片后由所述探测器接收。

优选的，所述多波段探测装置还包括：恒温箱；所述标准具置于所述恒温箱内，所述恒温箱用于为所述标准具提供恒温环境。

优选的，所述多波段探测装置还包括：入射调整单元；所述入射调整单元用于调整入射光的方向。

优选的，所述入射调整单元包括电机和第一平面镜；所述电机用于控制调节所述第一平面镜的朝向，以探测不同方向的风场和温度；所述第一平面镜用于改变入射光的方向。

优选的，所述探测器采用CCD相机。

另一方面，本发明提供一种多波段探测方法，利用上述的多波段探测装置中的滤波片同时对多个不同的波段进行滤波，多个波段的光同时通过所述滤波片后形成干涉图。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：