时空调制型干涉成像光谱仪的强光干扰效应仿真研究

作     者：孟凡欣 邢中阳 许中杰 程湘爱 Meng Fanxin;Xing Zhongyang;Xu Zhongjie;Cheng Xiangai

作者机构：国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 脉冲功率激光技术国家重点实验室长沙410073 高能激光技术湖南省重点实验室长沙410073 

出 版 物：《强激光与粒子束》 (High Power Laser and Particle Beams)

年 卷 期：2022年第34卷第1期

页      面：134-142页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

主　　题：光谱成像技术 大孔径静态干涉成像 光谱复原 激光干扰 傅里叶变换光谱学 

摘      要：干涉成像光谱技术是利用光的干涉原理获取目标光谱信息的一种成像技术。为研究其在强光下的干扰效果和机理,以大孔径静态成像光谱仪为典型对象,开展了相关仿真实验研究。以实际地物的图像和光谱信息为对象,仿真生成了原始干涉成像图案,并模拟830 nm单波长激光和超连续谱激光两种干扰源,分别研究不同辐照强度下的典型干扰效果,分析时假设光谱角大于30°时原始光谱信息丢失。基于本文的仿真模型,得到的相关结果表明,在830 nm的单波长激光干扰情况下,当干扰与目标成像峰值之比大于0.2∶1时原始光谱信息无法正确复原(光谱角大于30°),但模拟加入830 nm滤光片后,干扰效果被有效滤除。在超连续谱激光干扰情况下,不考虑饱和阈值时光谱角数值最终稳定在21°;考虑探测器饱和阈值为目标成像强度峰值3倍时,干扰与目标成像峰值之比大于2.1∶1时,原始光谱信息便无法分辨。该研究可能为同类型光谱仪的激光辐照效应和损伤机理的后续研究,以及光谱成像系统的激光防护和性能优化提供参考。