Детальная информация

Предмет исследования. Методы расчета оптических схем акустооптических видеоспектрометров для прикладных задач. Цель работы. Разработка видеоспектрометра с двойной акустооптической фильтрацией излучения в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн 0,85-1,6 мкм. Метод. Расчет оптической системы видеоспектрометра выполнен в системе автоматизированного проектирования ZEMAX с использованием оригинального программного модуля. Подтверждение результатов моделирования выполнено экспериментально. Основные результаты. Разработан и изготовлен акустооптический видеоспектрометр ближнего инфракрасного диапазона спектра (0,85-1,6 мкм). В приборе использован сенсор InGaAs и реализована двойная акустооптическая фильтрация с целью повышения пространственного и спектрального разрешений. Благодаря использованию афокальной оптической системы на входе угловое поле составляет 8r12 градусов. Прибор позволяет получать спектральные изображения объектов, расположенных на дистанции съемки от 1 м и более, и обеспечивает пространственное разрешение около 200r150 разрешимых элементов в пределах поля зрения. Ширина спектральной полосы пропускания составляет 12 нм (на длине волны 1,06 мкм). Практическая значимость. Видеоспектрометр разработан для сельскохозяйственных приложений, однако данный класс приборов находит широкое применение во множестве других задач: в дистанционном зондировании, для биомедицинской диагностики, в неразрушающем контроле технических объектов.

Subject of study. Methods for design optical schemes of acousto-optical hyperspectral devices for applied problems. Goal of the work. Development of hyperspectral device with tandem acousto-optical tunable filter for range of 0.85-1.6 mum. Method. The design of the optical system of the hyperspectral device was performed in ZEMAX using the original software module. The simulation results were confirmed experimentally. Main results. Short-wave infrared hyperspectral device has been developed and manufactured. The device uses an InGaAs sensor and implements tandem acousto-optic filtration to improve the spatial and spectral resolution. Due to the use of an afocal optical system at the entrance, the angular field of view is 8r12 degrees. The device allows to obtain spectral images of objects located at a shooting distance of 1 m or more, and provides a spatial resolution of about 200r150 resolvable elements within the field of view. The spectral bandwidth is 12 nm (at a wavelength of 1.06 mum). Practical significance. The hyperspectral device was developed for agricultural applications, but this class of devices is widely used in many other tasks: in remote sensing, for biomedical diagnostics, and in non-destructive testing of technical objects.