超光譜成像作業(yè)

16161、查閱一篇關(guān)于聲光可調(diào)濾波超光譜成像方面的外文文章(近5年內(nèi)的)，并翻譯成中文。2、完成下列作業(yè)：什么叫光譜分辨率？光譜分辨率怎么表示？什么叫空間分辨率？定義：光譜分辨率是指探測器在波長方向上的記錄寬度，又稱波段寬度(bandwidth)。光譜分辨率被嚴(yán)格定義為儀器達到光譜響應(yīng)最大值的50%時的波長寬度光譜分辨率表示為九仏九空間分辨率是指圖像中可辨認(rèn)的臨界物體空間幾何長度的最小極限,即對細(xì)微結(jié)構(gòu)的分辨率。多光譜、高光譜、超光譜是如何分類的？按照光譜波段的數(shù)量和光譜分辨率，光譜成像技術(shù)可被分為三類：多光譜成像技術(shù)(MultispectralImaging)，具有10?20個光譜通道。光譜分辨率為九仏九=10；超光譜成像技術(shù)(HyperspectralImaging),具有100~400個光譜通道的探測能力，一般光譜分辨率可達九仏九=100。超高光譜成像(UltraspectralImaging),光譜通道數(shù)在1000左右，光譜分辨率一般在九仏九=1000o敘述聲光可調(diào)諧濾波器(AOTF)的工作原理及設(shè)計步驟。1?工作原理聲光可調(diào)濾波器(Acousto-opticTunableFilter,AOTF)是利用各向異性介質(zhì)中的聲光作用研制成的一種新型聲光器件。AOTF的主要結(jié)構(gòu)包括聲光晶體和鍵合在它上面的壓電換能器。AOTF的工作原理在于：壓電換能器能夠?qū)⒓虞d于其上的電信號轉(zhuǎn)換成同頻率的超聲波，超聲波在晶體中傳播的過程中會和入射光波產(chǎn)生非線性效應(yīng)；當(dāng)滿足布拉格衍射條件時，入射光將發(fā)生布拉格衍射，衍射光的波長與驅(qū)動電信號的頻率存在著一一對應(yīng)關(guān)系，所以只要改變驅(qū)動電信號的頻率即可改變衍射光的波長，從而達到了濾波的作用。作為一種新型的分光元件，AOTF與傳統(tǒng)分光器件相比具有以下眾多優(yōu)點：它體積小，均為固體結(jié)構(gòu)，無活動部件，對振動不敏感；通光孔徑和入射角孔徑都很大；衍射效率高；視場角也較大；調(diào)諧靈活而且速度快,調(diào)諧范圍寬。AOTF的光譜分辨率很好，可以滿足一般應(yīng)用的需要，還具有再現(xiàn)性，有實現(xiàn)在計算機控制下靈敏運轉(zhuǎn)的可行性。2?設(shè)計步驟①首先選定超聲波的入射方向通常，對于實際的聲光可調(diào)濾波器設(shè)計，需要首先選定超聲波的入射方向，然后在固定的超聲方向下進行AOTF各項參數(shù)的設(shè)計工作。其中，最佳入射光極角的選擇在非共線聲光可調(diào)濾波器的整個設(shè)計過程中是十分重要的。入射光極角選取的恰當(dāng)與否對所設(shè)計的AOTF的性能好壞起很大作用3。最佳入射光極角的選擇是一個復(fù)雜的過程，需要考慮諸多因素的影響。實際中我們主要討論以下幾方面因素的影響：超聲頻率和聲光優(yōu)值對最佳入射光極角選擇的影響光譜帶寬對最佳入射光極角選擇的影響衍射角展寬對最佳入射角選擇的影響②最后確定超聲能流角在實際的非共線AOTF中，為了防止超聲波在介質(zhì)內(nèi)來回反射傳播而影響AOTF的性能，常需要在粘貼換能器的介質(zhì)表面的對表面上適當(dāng)位置粘貼聲吸收體,聲吸收體的位置取決于超聲波能量傳播到該表面的位置。在各向異性介質(zhì)中，超聲波的能量傳播方向與超聲波矢的方向是不同的。因而，在實際設(shè)計AOTF時計算超聲波的能量傳播方向是十分必要的。敘述基于AOTF的超光譜成像系統(tǒng)的設(shè)計步驟。1?基于高光譜分辨率聲光可調(diào)濾波器的超光譜成像系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)分析圖5-2AOTF超光譜成像系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖圖5-2AOTF超光譜成像系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖圖5-1圖2?聲光可調(diào)濾波器成像模塊的設(shè)計1.AOTF1;2.成像透鏡組1;~3.零級擋光板1圖1.AOTF1;2.成像透鏡組1;~3.零級擋光板1圖5-2/聲光可調(diào)2—1~4.AOTF2;/~5.成像透鏡2t月濾波器成像模塊—34—J56?零級擋光板2聲光可調(diào)濾波器的設(shè)計成像透鏡組的設(shè)計零級擋光板的設(shè)計3?前端光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計4?偏振控制裝置的設(shè)計5?射頻驅(qū)動電源的設(shè)計6?電制冷CCD的設(shè)計7?性能測試l=i與一個AOTF相比，把二個AOTF串聯(lián)使用可以增加光譜分辨率嗎？可增加多少？l=i在確定參考超聲頻率下，增大聲光可調(diào)濾波器單元內(nèi)兩個聲光可調(diào)濾波器的超聲頻率差能夠提高光譜分辨率。另外，研究發(fā)現(xiàn)二次濾波法在信號的旁瓣抑制方面也起到了顯著作用。研究中發(fā)現(xiàn)，增大超聲頻率差在提高光譜分辨率的同時，會使聲光衍射效率明顯降低，這對二次濾波后所得的光信號的質(zhì)量造成負(fù)面影響。研究中引入了表示信號銳度的Q因子。Q因子變化規(guī)律的研究表明，當(dāng)超聲頻率差增大到一定程度，在任一確定的參考超聲頻率下存在著Q值的平衡點。研究發(fā)現(xiàn)，在平衡點處，光譜寬度得到明顯減小，而且二次濾波聲光衍射效率處