新型遥感光纤成像光谱仪,可捕获30000个采样点!

  • 日期:07-26
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研究人员开发了一种新型的用于遥感的小型光纤成像光谱仪,可以捕获30000个采样点,每个采样点包含60多个波长。这些丰富的光谱信息,结合高空间分辨率,为理解场景或样品的化学成分提供了一个有价值的视角。

莱斯大学的研究小组负责人托马什特卡奇克(Tomasz S.Tkaczyk)说:“我们开发的小型成像光谱仪可以被无人机用来帮助提高作物产量或根据检测到的污染对灾难作出反应。

在生物医学领域,该系统可以提高诊断测试的效率,或帮助科学家更好地了解生物过程。研究人员在《光学学会杂志》(OSA)上发表文章称,与其他基于光纤的系统相比,该仪器可以提供更多数量级的信息。该设备只有600 x 150 x件。

成像光谱仪可以使用光纤束将光谱图像传输到探测器或探测器阵列。这种排列的分光计的特点通常是在输入端呈正方形排列一束光纤,在检测器端呈单线。这意味着光纤的数量和空间分辨率受探测器大小的限制。为了增加新束设计的空间采样,纤维排列成多行,每行之间有间隙。这种设计的另一个优点是,间隙大小可以调整空间和光谱采样之间的平衡,以满足特定的应用要求。

具有商用成像光谱的小直径光纤通常直径为125-250微米,这将迅速增加光纤束的尺寸。为了保持结构紧凑,研究人员使用了商业化的多芯光纤带,每个带都有一个10微米的芯。对光纤的数值孔径进行了优化,提高了聚焦能力。从超过30000根纤维收集光谱可能需要一个广泛的校准过程。研究人员开发了一种快速的方法,在不到5分钟的时间内校准所有空间样本,只需要少量的图像。

研究小组演示了一种新的分光计,它可以用来在莱斯大学校园里拍摄远处的景色和植被。这些试验证明了该系统的光谱成像能力,显示了其在环境和遥感应用中的重要前景。一种新的高空间采样成像光谱仪快速校准方法也可以扩展到光纤束和其他成像设备的校准。目前,研究人员正致力于进一步改进仪器,希望通过使用定制的光带使光纤束更小,并探索提高系统光吞吐量的方法。