2分光器 分光器的目的是将收集器收集的地面电磁波信息分解成所需要的光谱成份。常用的分 光元器件有分光棱镜、衍射光栅和分光滤光片。 分光棱镜是依据物质折射率随波长变化的原理来进行分光的。当光波从物质表面入射 到其内部时，物质对光波的折射率会随波长改变。所以入射到棱镜上的光经棱镜透射或纸 其内部反射出来后，就会按不同波长向不同的方向传播出去，从而实现分光。常见的分光 棱镜有60棱镜、30棱镜等。图6-6(a)为60棱镜的分光原理，当一束白光通过棱镜后 在不同的方向透射出不同波长入，入z,…,入.的光，且有X,>入>…>X,的规律。 光线照射到光楫上就会引起衍射，若将光栅设计为使相邻光栅的衍射光的相位差为某 波长的整数倍，则光栅在某方向的衍射光均为该波长的光。形成不同波长的衍射光分布在 不同方向的现像，这种分光元件叫衍射光栅。由于光栅也存在对入射光的镜面反射现像， 所以在镜面反射方向上光的光谱与入射光一致。为了便于分光，反射型的衍射光栅常设计 为反射面略带倾斜的光栅。图6-6(b)为进行红外分光的衍射光栅，衍射后的光波波长依 箭头方向逐渐减小。常用的衍射光栅有红外光栅、阶梯光栅、薄片光栅等。 分光滤光片是能从某一光束中透射或反射特定波长的元件。从其分光功能上看，可分 为三种形式：长波通滤光片、短波通滤光片和带通滤光片。长波通滤光片和短波通滤光片 是仅让某波长以上的光通过或仅让某波长以内的光通过的滤光片。常用的短波通滤光片是 热红外区的热反射镜和吸收滤光片。热反射镜反射特定的短波波段，供探测器探测使用， 而长波被透射出去。吸收滤光片是用玻璃或在明胶基板上涂抹着色剂或染料制作而成的， 它可以吸收某些特定波长的光。常见的长波通滤光片是吸收滤光片和热红外区用的低温反 射镜。低温反射镜反射大于某波长的波段，供探测器探测使用，而短波被透射掉。带通滤 光片的作用是便让特定波段电磁波通过，常见的有干涉滤光片、偏振光干涉滤光片。干涉 滤光片的原理是：如果光入射到薄膜上，就会在薄膜内发生多重反射，形成光的干涉，从 而让特定波长间隔的光诱射出去。馆振光干涉滤光片仅诱射特定波长的光，并日它可以得 到较窄波段的透射光。另外，对长波通和短波通滤光片进行组合也可得到带通滤光片。 (a)60°棱镜 (b)衍射光橘 图66分光器的分光原理示意图 3探测器 探测分光后的电磁波并把它变换成电信号的元件叫探测器。扫描探测器的种类较多， 99 2 分光器 分光器的目的是将收集器收集的地面电磁波信息分解成所需要的光谱成份。常用的分 光元器件有分光棱镜、衍射光栅和分光滤光片。 分光棱镜是依据物质折射率随波长变化的原理来进行分光的。当光波从物质表面入射 到其内部时，物质对光波的折射率会随波长改变。所以入射到棱镜上的光经棱镜透射或经 其内部反射出来后，就会按不同波长向不同的方向传播出去，从而实现分光。常见的分光 棱镜有 60o 棱镜、30o 棱镜等。图 6-6（a）为 60o 棱镜的分光原理，当一束白光通过棱镜后， 在不同的方向透射出不同波长λ1，λ2，…，λn 的光，且有λ1＞λ2＞…＞λn 的规律。 光线照射到光栅上就会引起衍射，若将光栅设计为使相邻光栅的衍射光的相位差为某 波长的整数倍，则光栅在某方向的衍射光均为该波长的光。形成不同波长的衍射光分布在 不同方向的现像，这种分光元件叫衍射光栅。由于光栅也存在对入射光的镜面反射现像， 所以在镜面反射方向上光的光谱与入射光一致。为了便于分光，反射型的衍射光栅常设计 为反射面略带倾斜的光栅。图 6-6（b）为进行红外分光的衍射光栅，衍射后的光波波长依 箭头方向逐渐减小。常用的衍射光栅有红外光栅、阶梯光栅、薄片光栅等。 分光滤光片是能从某一光束中透射或反射特定波长的元件。从其分光功能上看，可分 为三种形式：长波通滤光片、短波通滤光片和带通滤光片。长波通滤光片和短波通滤光片 是仅让某波长以上的光通过或仅让某波长以内的光通过的滤光片。常用的短波通滤光片是 热红外区的热反射镜和吸收滤光片。热反射镜反射特定的短波波段，供探测器探测使用， 而长波被透射出去。吸收滤光片是用玻璃或在明胶基板上涂抹着色剂或染料制作而成的， 它可以吸收某些特定波长的光。常见的长波通滤光片是吸收滤光片和热红外区用的低温反 射镜。低温反射镜反射大于某波长的波段，供探测器探测使用，而短波被透射掉。带通滤 光片的作用是便让特定波段电磁波通过，常见的有干涉滤光片、偏振光干涉滤光片。干涉 滤光片的原理是：如果光入射到薄膜上，就会在薄膜内发生多重反射，形成光的干涉，从 而让特定波长间隔的光透射出去。偏振光干涉滤光片仅透射特定波长的光，并且它可以得 到较窄波段的透射光。另外，对长波通和短波通滤光片进行组合也可得到带通滤光片。 3 探测器 探测分光后的电磁波并把它变换成电信号的元件叫探测器。扫描探测器的种类较多， 白光 60o λ1 λ2 λn （a）60o棱镜 （b）衍射光栅 图 6-6 分光器的分光原理示意图