Op lensjes gebaseerde integrale veldspectrograaf

Een integrale veldspectrograaf (IFS) is een instrument dat spectrografische en beeldvormende mogelijkheden combineert. IFS's bieden spectrale informatie over een 2D gezichtsveld. In lenslet-gebaseerde IFS-ontwerpen wordt een lenslet-array in het ingangsvlak van de spectrograaf geplaatst. Alle bundels die door de lenslet-array worden gegenereerd, worden door een dispersief element geleid en door een camera in beeld gebracht, wat resulteert in een spectrum voor elke individuele lenslet.

Traditionele, op lensjes gebaseerde IFS-ontwerpen verschuiven de spectra, zodat ze gescheiden zijn en slechts gedeeltelijk overlappen. Het verspringen van de spectra is problematisch omdat een kolom van de detector zal worden ingenomen door verschillende golflengten van aangrenzende spectra, waar het dynamische bereik behoorlijk hoog kan zijn.

NASA Goddard-onderzoekers hebben de Lenslet-Based Integral Field Spectrograph ontwikkeld die beter gebruik maakt van detectorpixels door aangrenzende spectra naast elkaar te plaatsen in plaats van ze te verspringen. Voor situaties die een hoog dynamisch bereik vereisen, kan elk spectrum vijf rijen beslaan om overspraak tussen zijn buur te voorkomen. Het ontwerp herschikt de brandpunten van de lensjes zodat de brandpunten van elke groep lensjes loodrecht op de dispersierichting worden uitgelijnd, vergelijkbaar met een spleetspectrometer. Deze herschikking verwijdert de scheidingsvereiste tussen spectra in elke groep, wat de efficiëntie van het detectorpixelgebruik aanzienlijk verhoogt; als bijvoorbeeld elke vier lensjes worden gegroepeerd, kan de efficiëntie van het pixelgebruik van de detector tot 150% toenemen. De verhoogde efficiëntie kan worden gebruikt om het gezichtsveld en de spectrale bandbreedte te vergroten.

De lenslet-array zorgt voor het efficiënte gebruik van detectorpixels van andere bestaande typen IFS, zoals een beeldsnijder IFS of een glasvezel-IFS, zonder afbreuk te doen aan compactheid en eenvoud. Het heeft geen optische accessoires nodig om de spleten of vezels te herschikken als de invoer van de spectrometer, wat ideaal is in situaties waar de massa en het volume beperkt zijn. De spectrograaf vereist geen nieuwe fabricagemogelijkheden - de bestaande droog-etstechnologie is in staat om een ​​gespecialiseerde lensjesarray te fabriceren met aangepaste kromming op elk lensje.

NASA is actief op zoek naar licentiehouders om deze technologie te commercialiseren. Neem contact op met NASA's Licensing Concierge via Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. U heeft Javascript nodig om het te kunnen zien. of bel ons op 202-358-7432 om licentiebesprekingen te starten. Volg deze link hier voor meer informatie.