Минимизация аберраций акустооптического видеоспектрометра ближнего инфракрасного диапазона путём оптимизации параметров перестраиваемого фильтра

Мачихин А.C., Батшев В.И., Пожар В.Э., Боритко С.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Мачихин А.С., Батшев В.И., Пожар В.Э., Боритко С.В. Минимизация аберраций акустооптического видеоспектрометра ближнего инфракрасного диапазона путём оптимизации параметров перестраиваемого фильтра // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 12. С. 59–64. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-12-59-64

Machikhin A.S., Batshev V.I., Pozhar V.E., Boritko S.V. Minimizing aberrations of a near-infrared acousto-optic video spectrometer by optimizing the tunable filter parameters [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2019. V. 86. № 12. P. 59–64. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-12-59-64

Ссылка на англоязычную версию:

A. S. Machikhin, V. I. Batshev, V. É. Pozhar, and S. V. Boritko, "Minimizing aberrations of a near-infrared acousto-optic video spectrometer by optimizing the tunable filter parameters," Journal of Optical Technology. 86(12), 794-798 (2019). https://doi.org/10.1364/JOT.86.000794

Аннотация:

Рассмотрена и решена задача минимизации аберрационных искажений спектрометра изображений ближнего инфракрасного диапазона. Показано, что разработанный макет акустооптического видеоспектрометра на диапазоне 0,9–1,7 мкм обеспечивает достаточно высокое качество спектральных изображений во всем диапазоне. Аберрационные искажения минимизированы в программе ZEMAX с применением полуавтоматизированной (интерактивной) процедуры оптимизации геометрических параметров акустооптической ячейки на парателлурите при выбранных параметрах других оптических элементов схемы. Разработанный макет характеризуется отсутствием дисторсии и хроматического сдвига, а пространственное разрешение ограничено дифракционным пределом и составляет 30 мкм в плоскости изображения в пределах всего поля зрения. Приведённые примеры полученных спектральных изображений подтверждают результаты расчёта и моделирования.

Ключевые слова:

спектральная визуализация, акустооптическая фильтрация, аберрационный расчёт

Благодарность:

Исследование выполнено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 18-29-20095).

Коды OCIS: 080.3620, 220.1000, 230.1040, 300.6340

Список источников:

1. Shaw G.A., Burke H.K. Spectral imaging for remote sensing // Lincoln Laboratory Journal. 2003. V. 14(1). P. 3–26.
2. Chang C. Hyperspectral imaging: Techniques for spectral detection and classification. N.Y.: Springer Science & Business Media, 2003. 370 p.
3. Sun D.-W. Hyperspectral imaging for food quality analysis and control. California: Academic Press/Elsevier, 2009. 496 p.
4. Пожар В.Э., Пустовойт В.И. Акустооптические спектральные технологии // Известия РАН. Серия физическая. 2015. Т. 79. № 10. С. 1375.
5. Hagen N., Kudenov M.W. Review of snapshot spectral imaging technologies // Opt. Eng. 2013. V. 52(9). № 090901. P. 090901-1–090901-23.
6. Li Q., He X., Wang Y., Liu H., Xu D., Guo F. Review of spectral imaging technology in biomedical engineering // Journal of Biomedical Optics. 2013. V. 18(10). № 100901. P. 5294–5307.
7. Gao Z., Zeng L., Wu G. AOTF-based near-infrared imaging spectrometer for rapid identification of camouflaged target // Proc. SPIE. 2014. V. 9298. № 92980R. P. 92980-1–92980-8.
8. Gupta N. Development of spectropolarimetric imagers from 400 to 1700 nm // Proc. SPIE. 2014. V. 9099. № 90990N. P. 90990N-1–90990N-11.
9. Korablev O.I., Belyaev D.A., Dobrolenskiy Yu.S., Trokhimovskiy A.Y., Kalinnikov Yu.K. Acousto-optic tunable filter spectrometers in space missions // Applied Optics. 2018. V. 57. № 10. P. C103–С119.
10. Pozhar V., Machihin A. Image aberrations caused by light diffraction via ultrasonic waves in uniaxial crystals // Applied Optics. 2012. V. 51(19). P. 4513–4519.
11. Machikhin A., Batshev V., Pozhar V. Aberration analysis of AOTF-based spectral imaging systems // J. Opt. Soc. Am. A. 2017. V. 34(7). P. 1109–1113.
12. Епихин В.М., Визен Ф.Л., Никитин Н.В., Калинников Ю.К. Неколлинеарный акустооптический фильтр с оптимальными угловыми характеристиками // ЖТФ. 1982. Т. 52. В. 12. С. 2405–2410.