高光譜成像儀作為光電檢測儀器，它能夠獲取連續(xù)、窄波段的高光譜分辨率的圖像數(shù)據(jù)，是一種將成像技術(shù)和光譜技術(shù)相結(jié)合的多維信息獲取技術(shù)。其根據(jù)光譜分光方式的不同，可以分為不同的類型，主要有色散型、濾光型和干涉型。本文對濾光型光譜成像儀做了詳細(xì)的介紹，對此感興趣的朋友可以了解一下！
濾光型高光譜成像儀的類型：
傳統(tǒng)的濾光型光譜成像技術(shù)是在寬波段成像光路中，增加帶有窄帶濾光片的切換機(jī)構(gòu)，每次一個(gè)窄帶濾光片切入光路，并得到該波段窄帶空間圖像，各個(gè)窄帶濾光片先后切入光路，獲得完整的光譜數(shù)據(jù)立方體，常用于多光譜成像。
可調(diào)諧濾光型光譜成像技術(shù)就是在這種方式的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，通過可自由調(diào)諧的濾光器件，實(shí)現(xiàn)每個(gè)瞬態(tài)得到一個(gè)窄帶圖像，常見的可調(diào)諧濾波方式有聲光可調(diào)諧濾光型（AOTF）、液晶可調(diào)諧濾光型（LCTF）、電光可調(diào)諧濾光型、Fabry-Perot可調(diào)諧濾光型等。下文只介紹AOTF與LCTF兩種可調(diào)諧濾光方式。
聲光可調(diào)諧濾光型光譜成像儀：
AOTF有共線型和非共線型兩類。在聲光晶體介質(zhì)中，共線型AOTF入射光、衍射光、聲波的傳播方向相同，而非共線性型AOTF入射光、衍射光、聲波的傳播方向不同。盡管共線型AOTF具有入射角孔徑大和分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，但是符合共線條件的聲光晶體不多，并且共線型AOTF的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此限制了共線型聲光可調(diào)諧濾波器的應(yīng)用和發(fā)展。
聲光可調(diào)濾光器是根據(jù)各向異性聲光晶體介質(zhì)中的反常布拉格（Bragg）衍射的原理研究制作而成的一種新型的分光元件，如上圖所示，主要由可調(diào)諧射頻源、壓電超聲換能器、聲光晶體、壓電超聲換能器和吸聲體組成。可調(diào)諧射頻源給壓電超聲換能器提供頻率可調(diào)的高頻電信號激勵(lì)。壓電超聲換能器利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)，接收高頻驅(qū)動(dòng)電信號，在交流電場的作用下，通過機(jī)械振動(dòng)把電信號轉(zhuǎn)換成同頻率的超聲波，并傳入聲光晶體中。聲光晶體是聲光可調(diào)濾光器的核心，是光波和聲波相互作用的場所，當(dāng)滿足布拉格衍射條件時(shí)，入射光會(huì)產(chǎn)生布拉格衍射，對于一定的超聲波頻率，只有一定的光波長才會(huì)發(fā)生衍射，改變超聲波的頻率就能改變衍射光的波長。聲光晶體一般采用具有較高的聲光品質(zhì)因素和較低聲衰減的雙折射晶體，光譜成像中常用的聲光晶體有Te02。吸聲體吸收通過晶體后的聲波，防止反射回去的聲波與入射時(shí)的聲波和光波產(chǎn)生相互作用。
與棱鏡、光柵色散型光譜成像技術(shù)相比，聲光調(diào)制型光譜成像技術(shù)特點(diǎn)是：
①體積小、重量輕、全固態(tài)無移動(dòng)部件；
②電調(diào)諧易于快速實(shí)現(xiàn)波長任意切換或連續(xù)掃描，時(shí)間分辨率高，16000波長點(diǎn)/s；
③利用反常布拉格衍射，衍射效率高，適用于作為光譜分析儀器。
液晶可調(diào)諧濾光型光譜成像儀：
液晶可調(diào)諧濾光片LCTF是利用液晶電控雙折射效應(yīng)制成的新型分光器件。LCTF由多個(gè)Lyot波片單元級聯(lián)構(gòu)成，單組Lyot波片如下圖所示，由偏振片、液晶、石英構(gòu)成相位延遲片。
LCTF 濾光型光譜成像技術(shù)的特征是：施加不同的電壓，調(diào)節(jié)雙折射液晶造成的相位差，從而使不同波長的光發(fā)生干涉，實(shí)現(xiàn)對不同波長的連續(xù)可調(diào)性掃描；優(yōu)點(diǎn)是：無移動(dòng)部件、孔徑大、視場角大，采用電控可實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)諧。但LCTF采用偏振片進(jìn)行起偏、檢偏，使得光能利用率低，探測器需采用低照度寬波段探測器，或像增強(qiáng)器，不利于目標(biāo)探測識別，限制了實(shí)際應(yīng)用。
