在遙感監測、環境科學、資源勘探、精準農業與國防安全等領域,Telops中波長波高光譜成像儀正成為洞察物質本質的“光譜之眼”。它突破傳統成像的局限,將光譜分辨率提升至納米級,實現“圖譜合一”,可在復雜背景下識別物質的“指紋”特征。
Telops中波長波高光譜成像儀強大功能的背后,是多個精密部件協同運作的科技結晶。

1、前光學系統
位于儀器前端,負責收集目標輻射能量并進行初步準直。通常由反射式或透射式望遠鏡構成,具備高透過率、低像差特性。在中波(3–5μm)和長波(8–12μm)紅外波段,多采用非球面反射鏡,以減少熱輻射干擾,適應寬溫工作環境。
2、分光組件
這是高光譜成像儀的核心,決定光譜分辨率與范圍。常見類型包括:
光柵色散型:利用衍射光柵將入射光按波長展開,精度高,適用于實驗室與機載平臺。
干涉型(如傅里葉變換光譜儀):通過邁克爾遜干涉儀獲取干涉圖,經傅里葉變換還原光譜,分辨率高,多用于長波段精密測量。
濾光片型(如可調諧濾光片):通過液晶可調濾光片(LCTF)或聲光可調濾光片(AOTF)逐波段成像,結構緊湊,適合星載應用。
3、焦平面探測器
將分光后的光信號轉化為電信號。中波長波段通常采用制冷型紅外探測器,如碲鎘汞(HgCdTe)或銻化銦(InSb),工作于77K低溫(由斯特林制冷機維持),以降低暗電流噪聲,提升信噪比與靈敏度。探測器陣列兼具空間與光譜維度響應能力。
4、制冷系統
為保障紅外探測器穩定工作,集成微型斯特林制冷機或液氮杜瓦,將焦平面冷卻至低溫。制冷效率與壽命直接影響連續工作能力,是系統可靠性的關鍵。
5、掃描機構
實現二維空間成像。推掃式系統通過平臺運動獲取空間信息,配合線陣探測器完成掃描;擺掃式則通過內部鏡面擺動實現視場覆蓋。掃描精度直接影響圖像幾何畸變程度。
6、數據采集與處理單元
高速采集探測器信號,進行模數轉換、輻射定標、光譜重建與圖像拼接。現代系統集成嵌入式處理器,可實時輸出“三維數據立方體”(空間×空間×光譜),支持現場分析。