聲光可調(diào)諧濾波分光（AOTF）原理AOTF由聲光介質(zhì)、換能器和聲終端三部分組成。射頻驅(qū)動(dòng)信號通過換能器在聲光介質(zhì)內(nèi)激勵(lì)出超聲波。改變射頻驅(qū)動(dòng)信號的頻率，可以改變AOTF衍射光的波長，從而實(shí)現(xiàn)電調(diào)諧波長的掃描。**常用的AOTF晶體材料為TeO2即非共線晶體，也就是說光波通過晶體之后以不同的出射角傳播。如上圖所示：在晶體前端有一個(gè)換能器，作用于不同的驅(qū)動(dòng)頻率，產(chǎn)生不同頻率的振動(dòng)即聲波。不同的驅(qū)動(dòng)頻率對應(yīng)于不同振動(dòng)的聲波，聲波通過晶體TeO2之后，使晶體中晶格產(chǎn)生了布拉格衍射，晶格更像一種濾波器，使晶體只能通過一種波長的光。光進(jìn)入晶體之后發(fā)生衍射，產(chǎn)生衍射光和零級光。然后通過分光元件投射到面陣相機(jī)；計(jì)算機(jī)軟件和硬件用來控制高光譜成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)。漢中巨型高光譜成像儀市場

高光譜成像技術(shù)是基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，它將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合，探測目標(biāo)的二維幾何空間及一維光譜信息，獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。目前高光譜成像技術(shù)發(fā)展迅速，常見的包括光柵分光、聲光可調(diào)諧濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等。高光譜遙感高光譜遙感是通過高光譜傳感器探測物體反射的電磁波而獲得地物目標(biāo)的空間和頻譜數(shù)據(jù)，成立于20世紀(jì)初期的測譜學(xué)就是它的基礎(chǔ)。高光譜遙感的出現(xiàn)使得許多使用寬波段無法探查到的物體，更加容易被探測到，所以高光譜遙感的出現(xiàn)時(shí)成功的是**性的。銅川標(biāo)準(zhǔn)高光譜成像儀案例光源產(chǎn)生的光與被檢測對象作用后成為物理或化學(xué)信息的載體。

光柵分光原理圖1在經(jīng)典物理學(xué)中，光波穿過狹縫、小孔或者圓盤之類的障礙物時(shí)，不同波長的光會(huì)發(fā)生不同程度的彎散傳播，再通過光柵進(jìn)行衍射分光，形成一條條譜帶。也就是說：空間中的一維信息通過鏡頭和狹縫后，不同波長的光按照不同程度的彎散傳播，這一維圖像上的每個(gè)點(diǎn)，再通過光柵進(jìn)行衍射分光，形成一個(gè)譜帶，照射到探測器上，探測器上的每個(gè)像素位置和強(qiáng)度表征光譜和強(qiáng)度。一個(gè)點(diǎn)對應(yīng)一個(gè)譜段，一條線就對應(yīng)一個(gè)譜面，因此探測器每次成像是空間一條線上的光譜信息，為了獲得空間二維圖像再通過機(jī)械推掃，完成整個(gè)平面的圖像和光譜數(shù)據(jù)采集。

圖1為一個(gè)典型的高光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。系統(tǒng)主要由面陣相機(jī)、分光設(shè)備、光源、傳輸機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)軟硬件等五部分構(gòu)成。光源是高光譜成像系統(tǒng)的一個(gè)重要部分，它為整個(gè)成像系統(tǒng)提供照明；分光設(shè)備是高光譜成像系統(tǒng)的**元件之一，分光設(shè)備通過光學(xué)元件把寬波長的混合光分散為不同頻率的單波長光，并把分散光投射到面陣相機(jī)上； 相機(jī)是高光譜成像系統(tǒng)的另一個(gè)**元件，光源產(chǎn)生的光與被檢測對象作用后成為物理或化學(xué)信息的載體，然后通過分光元件投射到面陣相機(jī)；計(jì)算機(jī)軟件和硬件用來控制高光譜成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，針對特定的應(yīng)用進(jìn)行圖像和光譜數(shù)據(jù)的處理與分析，同時(shí)還可以為高光譜圖像提供存儲空間。 [2]隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高，其探測能力也有所增強(qiáng)。

AOTF系統(tǒng)組成：成像物鏡+準(zhǔn)直鏡+偏振片+晶體+偏振片+物鏡+detector，入射光經(jīng)過物鏡會(huì)聚之后進(jìn)入準(zhǔn)平行鏡（把所有的入射光變成平行光），準(zhǔn)平行光進(jìn)入偏振片通過同一方向的傳播的光，平行光進(jìn)入晶體之后，平行于光軸的光按照原來方向前行，非平行光進(jìn)行衍射，分成兩束相互垂直o光和e光（入射光的波長不同經(jīng)過晶體之后的o光與e光的角度也不同，因此在改變波長的過程中，圖像會(huì)出現(xiàn)漂移）；o光和e光及0級光分別會(huì)聚在不同的面上。如圖所示：圖4為了保證入射光經(jīng)過準(zhǔn)平行鏡之后能夠完全變化成平行光，因此對前端的物鏡視場角有一定的要求，根據(jù)晶體的xxx角，可算出物鏡比較大的視場角，小于比較大視場角的情況，成像ok，如果大于視場角，則會(huì)造成重影（衍射光與0級光都進(jìn)入了sensor）；因此，與全色和多光譜成像相比較，高光譜成像有以下***優(yōu)勢。安康標(biāo)準(zhǔn)高光譜成像儀概念設(shè)計(jì)

分光設(shè)備是高光譜成像系統(tǒng)的**元件之一光學(xué)元件把寬波長的混合光分散為不同頻率的單波長光。漢中巨型高光譜成像儀市場

芯片鍍膜近年來，IMEC（歐洲微電子研究中心）采用高靈敏CCD芯片及SCMOS芯片研制了一種新的高光譜成像技術(shù)，在探測器的像元上分別鍍不同波段的濾波膜實(shí)現(xiàn)高光譜成像，此技術(shù)**降低了高光譜成像的成本。目前IMEC提供三種標(biāo)準(zhǔn)的光譜探測器：100波帶的線掃描探測器，32波帶的瓷磚式鍍膜探測器，16波帶以4x4為一個(gè)波段的馬賽克式鍍膜探測器這種光譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)獲得光譜分辨率和空間分辨率，可以進(jìn)行快速、高性能地獲得光譜信息和空間信息，集成度高，成本低。但是缺點(diǎn)是光譜靈敏度較低，一般大于10nm，多用于無人機(jī)等大范圍掃描的光譜應(yīng)用領(lǐng)域。 [1漢中巨型高光譜成像儀市場

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