DMD编码孔径成像光谱仪的杂散光分析

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shem12god
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编码孔径成像光谱仪因具有高光通量、灵活编码等优势,是近年来光谱成像领域的研究热点。采用数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)代替传统机械模板作为编码元件,具有更高的光学效率,更能发挥编码孔径成像光谱仪的优势,但同时也对光学系统性能的提高带来了新的挑战。由于DMD的衍射效应会导致系统杂散光的产生,进而降低了系统的成像质量、信噪比等,有必要对其衍射特性进行分析。目前已有很多学者根据DMD结构及工作原理,建立了衍射模型,对于DMD的应用具有一定的参考和指导意义,但至今未有深入研究DMD衍射效应对光学系统杂散光影响的相关报道。故本文针对DMD衍射杂散光对光学系统的影响进行了分析和研究,主要工作内容包含如下几个方面:(1)通过研究DMD的组成结构和工作原理,分析其衍射效应。对比多种衍射理论算法的适用范围、求解方法及优缺点,找到适合分析DMD衍射特性的最优算法,即基于严格耦合波理论构建其衍射数学模型,得出DMD衍射效率表达式,为DMD的仿真分析提供了理论依据。(2)讨论DMD的仿真建模方案,找到将衍射机理结合于仿真分析中的方法,研究不同波段和入射角度对DMD衍射效率的影响,并分析了光学系统中DMD前序系统参数对杂散光的影响,为包含DMD元件的光学系统设计及杂散光分析提供了一定的参考。(3)分析DMD编码孔径成像光谱系统的杂散光,根据光谱系统设计要求,进行光机系统建模,给出杂散光的主要来源并通过光线追迹确定系统的散射路径,重点分析了DMD和光栅的衍射杂散光,并绘制了系统的杂光抑制能力PST曲线,最后提出了针对性的抑制措施减小杂散光对系统的影响,为进一步提高系统性能提供了技术上的支撑。
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学位
锁模光纤激光器具有窄脉宽、高平均功率和高脉冲能量等优点,所以在许多领域中发挥着重要作用。而基于非线性多模干涉效应(nonlinear multimode interference,NL-MMI)的可饱和吸收体(saturable absorbers,SAs)具有较好的抗损伤阈值,适用于1μm波段光纤激光器的大能量锁模,是目前光纤激光器的研究热点之一。然而NL-MMI在全正色散区要实现耗散孤子锁模,