安徽省光学学会

2024年06月15日 星期六

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科学岛团队在高动态范围空间外差成像光谱技术研究方面取得进展

文章来源:中国科学院合肥物质院作者:汪钱盛发布时间:2024-06-06

       近期,中国科学院合肥物质院安光所光学遥感研究中心熊伟团队针对空间外差光谱技术动态范围低的问题,提出一种基于数字微镜器件的高动态范围空间外差一维成像光谱技术,相关成果以《基于数字微镜的高动态范围空间外差一维成像光谱技术》为题发表在光学领域国际权威期刊Optics Express上。

       空间外差一维成像光谱仪(SHIS)能够同时获取不同视场的超光谱信息,适用于临边探测模式下中高层大气垂直廓线的同步获取,然而其动态范围受限于探测器的性能。为了摆脱对面阵探测器的依赖,提出一种基于DMD的高动态范围空间外差一维成像光谱技术(HD-SHIS)。

       HD-SHIS通过调整DMD微镜的翻转时间来控制每个视场信号的曝光时间,实现视场内强弱信号同时探测;同时,HD-SHIS利用DMD实现干涉数据的Hadamard调制,提升弱光信噪比。研究人员利用自研的HD-SHIS原理样机,进行了动态范围实验验证,利用8 bit的DMD实现了48 dB动态范围的提升。本研究提出的HD-SHIS能够有效提升超光谱成像探测中的动态范围,也可应用至其他干涉型光谱仪中,具有重要的科学意义和应用前景。

       博士研究生汪钱盛为论文第一作者,罗海燕研究员为论文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、中国科学院重点部署项目资助和中国科学院合肥物质院院长基金等支持。

       论文链接: https://doi.org/10.1364/OE.520080

图1 HD-SHIS验证实验现场

图2 HD-SHIS探测到的高动态范围强弱目标干涉图和光谱曲线


新闻链接:https://www.hf.cas.cn/kxyj/kyjz/202406/t20240606_7185309.html