研究人员为具有高光谱分辨率的天基成像光谱仪开发了一种更小、更轻的新设计。这些高色散成像光谱仪可用于航天器或卫星上，以研究地球大气层或其他行星的大气层。

来自美国宇航局南加州喷气推进实验室的JamesP.McGuire,Jr.将在2023年6月4日至8日在加拿大魁北克市举行的Optica设计和制造会议上介绍这项新研究。

“这种光谱仪提供与传统设计相同的测量能力，但尺寸和质量仅为传统设计的十分之一，而且成本更低。更小、更轻、更便宜为新应用和市场打开了大门，”McGuire说。

成像光谱学，也称为高光谱成像，获取场景图像中每个像素的整个电磁波谱信息。当从太空执行时，它通常用于观察固体或液体，这需要高空间分辨率和低光谱分辨率。然而，需要更小、更轻的天基成像光谱仪来收集大气信息，这需要高光谱分辨率和低空间分辨率。

在这项新工作中，研究人员描述了有助于满足这一需求的近红外(NIR)和长波红外(LWIR)成像光谱仪设计。光谱仪设计结合了几种现有设计的理想特征，包括将光栅尺寸减小与折射率一样多的浸入式光栅、在光栅前后使用相同光学器件的Littrow光学配置，以及球面上的光栅简单地校正称为Petzval场曲的光学误差。光栅将白光分离成其组成光谱。

研究人员开发了一种NIR成像光谱仪设计，其光谱范围为2302nm至2370nm，具有2,048个光谱像素和512个空间像素，光圈为f/1.9。使用不同的材料，他们还设计了一个LWIR版本，覆盖8μm至12μm，具有1536个光谱像素和256个f/1.7空间像素。

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标签：设计光谱仪成像