研究人员设计出更小、更轻、具有高光谱分辨率的天基成像光谱仪
发布时间：2023-05-16 00:00:00.000Z
图片来源：Pixabay/CC0公共领域
研究人员已经为具有高光谱分辨率的天基成像光谱仪开发了一种新的更小、更轻的设计。这些高分散成像光谱仪可以在航天器或卫星上使用，以研究地球的大气或其他行星的大气。
来自南加州美国宇航局喷气推进实验室的James P. McGuire, Jr.将在2023年6月4-8日在加拿大魁北克市举行的Optica设计和制造会议上介绍这项新研究。
"这种光谱仪提供了与传统设计相同的测量能力，但尺寸和质量是传统设计的十分之一，而且成本更低。更小、更轻、更便宜，为新的应用和市场打开了大门，"McGuire说。
成像光谱学，也被称为高光谱成像，为场景图像中的每个像素获取整个电磁光谱的信息。当从太空进行时，它通常被用来观察固体或液体，这需要高空间分辨率和低光谱分辨率。然而，现在需要更小、更轻的天基成像光谱仪来收集大气信息，这需要高光谱分辨率和低空间分辨率。
在新的工作中，研究人员描述了近红外（NIR）和长波红外（LWIR）成像光谱仪的设计，可以帮助填补这一需求。这些光谱仪的设计结合了几个现有设计的理想特征，包括一个浸没式光栅，它将光栅的大小减少到折射率的程度，一个Littrow光学配置，在光栅前后使用相同的光学器件，以及一个球形表面上的光栅，以简单地校正一个被称为Petzval场曲率的光学误差。光栅将白光分离成其组成的颜色光谱。
研究人员开发了一个近红外成像光谱仪的设计，涵盖了2302纳米到2370纳米的光谱范围，在f/1.9的光圈下有2048个光谱像素和512个空间像素。使用不同的材料，他们还设计了一个涵盖8微米到12微米的低纬度红外版本，在f/1.7下有1536个光谱像素和256个空间像素。
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