一种超宽谱段无透镜偏振光谱系统

技术特征：
1.一种超宽谱段无透镜偏振光谱系统，其特征在于，所述系统包括基底和分布于基底上的微结构，其中：所述微结构的形状为非对称矩形，每个微结构在所述基底上呈一定的旋转角；远处的平面波光源经所述基底透过后，再经所述微结构的不同占空比及旋转角度变化进行电磁波调控，利用电磁波调控实现所述光谱系统参数的控制，包括光谱范围、光谱分辨率、空间分辨率和偏振特性的控制；根据焦距值及目标的位相函数计算基底不同位置坐标所需位相值，根据所述位相值匹配得到相应位置坐标上微结构的参数，从而获得全模结构阵列；其中，通过扫描所述微结构的高度、长度、宽度参数，建立不同参数与光能透过率及覆盖位相的关系，优化全模结构的周期、焦距参数，实现聚焦及色散的多样性，满足多种探测需求。2.根据权利要求1所述超宽谱段无透镜偏振光谱系统，其特征在于，获得全模结构阵列的过程具体为：根据系统焦距、焦点位置、视场角等参数构建目标的位相函数如公式(1)所示:式中，x
f
＝sinα*f,z
f
＝cosα*f,α为空间离轴角，即出射光线的中心线与全模结构中心轴线的夹角；x为全模结构原点坐标，f为系统焦距；然后根据目标的位相函数及系统焦距f，对全模结构的不同位置以一定采样间隔进行位相计算；将不同位置的位相结果进行0～2pi归一化，获得目标位相与全模结构位置的对应曲线，这样就可以根据位相值匹配得到相应位置坐标上微结构的参数，从而获得全模结构阵列。3.根据权利要求1所述超宽谱段无透镜偏振光谱系统，其特征在于，基于所述系统的结构，根据不同需求选择不同性能的基底和微结构的形式，其中包括微结构不同的形状、尺寸、周期参数。4.根据权利要求1所述超宽谱段无透镜偏振光谱系统，其特征在于，基于所述系统的结构：光谱范围为：500nm～1400nm；光谱分辨率为：0.5nm～2nm；焦距为：5mm～9mm；空间分辨率为：≤15um。

技术总结
本发明公开了一种超宽谱段无透镜偏振光谱系统，所述系统包括基底和分布于基底上的微结构，所述微结构的形状为非对称矩形，每个微结构在所述基底上呈一定的旋转角；远处的平面波光源经所述基底透过后，再经所述微结构的不同占空比及旋转角度变化进行电磁波调控，利用电磁波调控实现所述光谱系统参数的控制，包括光谱范围、光谱分辨率、空间分辨率和偏振特性的控制；根据焦距值及目标的位相函数计算基底不同位置坐标所需位相值，根据所述位相值匹配得到相应位置坐标上微结构的参数，从而获得全模结构阵列。该系统具有超轻、超薄、高便携性等特点，通过单一元件就可同时实现强聚焦、大色散、变光谱分辨率、偏振特性于一体。偏振特性于一体。偏振特性于一体。


技术研发人员：冯蕾 周锦松 何晓英 魏立冬 李雅灿 景娟娟
受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日：2022.04.25
技术公布日：2022/7/5