Исследование изображающего спектрометра на основе дифракционной линзы
Скиданов Р.В., Бланк В.А., Морозов А.А.

Институт систем обработки изображений РАН,
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва
(национальный исследовательский университет) (СГАУ)

 

DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-2-218-223

Аннотация:
Рассмотрена возможность использования дифракционной линзы как простейшего изображающего спектрометра. Проведено экспериментальное построение спектрального изображения для белого, красного и зелёного светодиодов на основе последовательности изображений, полученных при сканировании вдоль оптической оси. При обработке изображений учитывалось влияние как рассеянных компонент исходной точки изображения, так и рассеянных компонент соседних точек. Осуществлено сравнение полученных спектральных распределений с интегральными спектрами этих светодиодов. Получены значения ошибок от 8 до 13 %.

Ключевые слова:
изображающий спектрометр, дифракционная линза, спектр, обратная задача.

Литература:

  1. Воропай, Е.С. Дисперсионный гиперспектрометр с реконфигурируемой входной апертурой на основе микрозеркальной матрицы / Е.С. Воропай, И.М. Гулис, А.Г. Купреев [и др.] // Вестник БГУ. – 2009. – Сер. 1, № 3. – С. 31-35. – ISSN 0321-0367.
  2. Хонина, С.Н. Бинарная линза: исследование локальных фокусов / С.Н. Хонина, А.В. Устинов, Р.В. Скиданов // Компьютерная оптика. – 2011. – Т. 35, № 3. – C. 339-346. – ISSN 0134-2452.
  3. Buralli, D. A. Design of diffractive singlets for monochromatic imaging / D.A. Buralli, G.M. Morris // Applied Optics. – 1991. – Vol. 30(16). – P. 2151-2158. – ISSN 1559-128X.
  4. Казанский, Н.Л. Формирование изображений дифракционной многоуровневой линзой / Н.Л. Казанский,  С.Н. Хонина, Р.В. Скиданов, А.А. Морозов, С.И. Харитонов, С.Г. Волотовский // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 3. – С. 425-434. – ISSN 0134-2452.
  5. Motogaito, A. Fabrication of Binary Diffractive Lenses and the Application to LED Lighting for Controlling Luminosity Distribution/ A. Motogaito, Kazumasa Hiramatsu // Optical and Photonics Journal. – 2013. – Vol. 3(1). – P. 67-73. – ISSN 2160-8881.
  6. Miyamoto, K. The phase Fresnel lens / K. Miyamoto // Journal of the Optical Society of America. – 1961. – Vol. 51(1). – P. 17-20. – ISSN 1084-7529.
  7. Faklis, D. Spectral properties of multiorder diffractive lenses / D. Faklis, G.M. Morris // Applied Optics. – 1995. – Vol. 34(14). – P. 2462-2468.
  8. Kitaura, N. Spectrometer employing a micro-Fresnel lens / N. Kitaura, S. Ogata, Y. Mori // Optical Engineering. – 1995. – Vol. 34. – P.584-588.
  9. Park, Y. Miniaturization of a Fresnel spectrometer / Y. Park [et al.] // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. – 2008. – Vol. 10. – P. 095301.
  10. Yang, C. Proposal and demonstration of a spectrometer using a diffractive optical element with dual dispersion and focusing functionality / C. Yang, P. Edwards, K. Shi, Z. Liu // Optical Letters. – 2011. – Vol. 36. – P. 2023-2025.
  11. Yang, C. Demonstration of a PDMS based hybrid grating and Fresnel lens (G-Fresnel) device / C. Yang, K. Shi, P. Edwards, Z. Liu // Optics Express. – 2010. – Vol. 18(23). – P. 23529-23534.
  12. Lyons, D. Image spectrometry with a diffractive optic / D. Ly­ons // Proceedings of SPIE. – 1995. – Vol. 2480. – P. 123-131.
  13. Lyons, D. The DOE in “DOIS” a diffractive optic image spectrometer / D. Lyons, K. Whitcomb // Proceedings of SPIE. – 1996. – Vol. 2689. – P. 274-283.
  14. Петропавловский, Ю. Особенности применения ПЗС-матриц с межстрочным переносом / Ю. Петропавловский // Компоненты и технологии. – 2009. – № 5. – С. 17-24.
  15. Конструкторское бюро специального приборостроения [Электронный ресурс]. – 2015. – URL: http://www.kbsp.ru/projects/detail.php?ELEMENT_ID=12 (дата обращения: 9.04.2015).

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20