Performance of a long-wave infrared Fourier Transform imaging spectrometer using a corner-cube Michelson interferometer and an uncooled microbolometer array

Wang, Nan; Wu, Ji; Meng, Hui; Gao, Jiaobo; Fan, Zhe; Zhang, Mingxuan; Li, Yu; Li, Jianjun

doi:10.1117/12.2197096

Cited by 4 publications

(6 citation statements)

References 1 publication

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The blue curve is obtained when translating the corner-cube along the optical axis, i.e., changing the x -coordinate while keeping the y -coordinate at zero in Eq. (5). The red curve is obtained when scanning in the image plane, i.e., changing the y -coordinate while keeping the x -coordinate at zero.…”

Section: Experimental Methodsmentioning

confidence: 99%

“…By moving the left corner cube along the optical axis (to the left, þΔX , or to the right, −ΔX ), the position of the ZPD fringe will be moved over the array [Eq. (5)]. In the figure, the ZPD fringe has been moved downward by moving the left corner cube to the right (the corner cube marked blue).…”

Section: Sensor System Modelmentioning

confidence: 99%

“…4 The technology has subsequently been applied in field detection experiments. 5 The signal-to-noise and imaging characteristics of interferometric instruments compared to dispersive spectrometers are important issues. In remote sensing applications, it is a challenge to find a common figure of merit.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Performance of an uncooled imaging interferometric spectrometer with intrinsic background radiation

Renhorn¹,

Svensson

Boreman

2021

Opt. Eng.

View full text Add to dashboard Cite

A signal-to-noise performance of an imaging Michelson interferometer based on corner cubes is modeled and experimental results are presented. The influence from the background radiation of the uncooled sensor is explained. The noise equivalent spectral radiance is determined in the 700 to 1300 cm −1 range at two spectral resolutions using blackbody sources. The performance of the sensor system is tested on a scene at an average temperature of 19°C. From these results, the performance is given in terms of number of samples and spectral resolution. The performance model is used to predict the sensor performance at different scene temperatures. © The Authors. Published by SPIE under a Creative Commons Attribution 4.0 Unported License. Distribution or reproduction of this work in whole or in part requires full attribution of the original publication, including its DOI.

show abstract

Section: Experimental Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Sensor System Modelmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Performance of an uncooled imaging interferometric spectrometer with intrinsic background radiation

Renhorn¹,

Svensson

Boreman

2021

Opt. Eng.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…At present, in modern aviation-based high-tech warfare, methods to enable the rapid identification of camouflage and false targets have become an important research field and a major application direction for military reconnaissance [1,2]. With the increasing demand for the application of imaging spectrometers in a variety of fields, the development of the Fourier transform imaging spectrometer [3][4][5][6] has also become a research hot spot. The fundamental task of the Fourier transform imaging spectrometer is to detect and acquire the image signal and the spectral function of a specific target [7,8].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Stray Light Analysis and Suppression for an Infrared Fourier Imaging Spectrometer

Ben,

Shen,

et al. 2024

Photonics

View full text Add to dashboard Cite

To improve the accuracy of infrared radiation characteristics measurement in the aviation field, an infrared Fourier transform imaging spectrometer based on a double-swing solid angle reflector was designed. This imaging spectrometer operates in the 3–5 μm wavelength range and has a field of view of 1.7° × 1.7°. This article presents a comprehensive analysis of the system’s stray light and also studies the impact of external stray light on the imaging quality, along with the influence of internal stray light on the interference effects and the spectral resolution. It also present the design of a hood that suppresses the point source transmittance of the external stray light down to the order of 10−4. Based on this, we propose a method that incorporates the introduction of wedge and inclination angles. Additionally, a numerical range is provided for the addition of these angles on the beam splitter mirror and compensation plate. This ensures the effective suppression of any internal stray light. This study fills the gap in the knowledge about Fourier transform imaging spectrometers operating in the mid-infrared band for aviation applications, and proposes a suppression method suitable for interference systems, which is also suitable for Fourier transform imaging spectrometers based on other types of interferometers. This study broadens the application field of Fourier transform imaging spectrometers in stray light, and has great significance to promote the development of Fourier transform imaging spectrometer.

show abstract

“…Введение. Микроболометрические матрицы используют в различных конфигурациях фурье-спектрометра [1,2]. Схема размещения инфракрасной (ИК) камеры в составе статического фурье-спектрометра представлена на рис.…”

unclassified

Determination of the sensitivity of a microbolometer camera as part of a fourier spectroradiometer

Ostrichenko¹

2019

PTSJ

View full text Add to dashboard Cite

SPIN-код: 3588-1749 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация Аннотация Ключевые слова Рассмотрена микроболометрическая камера, представляющая собой фотоприемное устройство (ФПУ) инфракрасного излучения, выполнены измерения ее основных параметров: чувствительности ФПУ и отношения сигнал/шум (SNR) приемника. Данные величины применяются для настроек модулей микроболометрической камеры в составе прибора. Полученная в результате эксперимента чувствительность камеры составила 80 мK, что оказалось хуже заявленного, а SNR прибора, приведенное к одному градусу, оказалось равным 342. Построена зависимость отношения сигнал/шум от частоты работы затвора микроболометрической камеры. Для подтверждения работоспособности получен спектр аммиака, выполнено его сравнение с эталонным спектром. Спектральный анализ, фотоприемное устройство, инфракрасное излучение, микроболометрическая камера, дискретные сигналы, низкочастотные фильтры, чувствительность микроболометричской камеры Поступила в редакцию 29.05.2019 Введение. Микроболометрические матрицы используют в различных конфигурациях фурье-спектрометра [1, 2]. Схема размещения инфракрасной (ИК) камеры в составе статического фурье-спектрометра представлена на рис. 1. Излучение, входящее в интерферометр, с помощью светоделителя разделяется на два когерентных потока: отраженный и прошедший. После прохождения оптической системы эти потоки создают мнимое изображение на зеркалах интерферометра Майкельсона. С использованием проекционного объектива изображение формируется в плоскости фотоприемного устройства (ФПУ, ИК-камера), где наблюдается двумерная интерференционная картина. ИК-камеры представляют собой матрицу из микроболометрических детекторов, объединенных в связанную систему. Работа болометров основана на изменении электрического сопротивления термочувствительного элемента при его нагревании [3], в то время как в пироэлектрическом детекторе используется свойство спонтанной поляризации, которая зависит от температуры. Обнаружительная способность охлаждаемых ФПУ на основе тройного соединения CdHgTe (кадмий−ртуть−теллур, КРТ) составляет около 10 10 см ⋅ Гц 1/2 /Вт и на 2 порядка выше по сравнению с неохлаждаемыми фотоприемниками: пироэлектрическими и болометрическими (около 10 8 см ⋅ Гц 1/2 /Вт) [4]. Однако нужно отметить, что график спектральной чувствительности неохлаждаемых матричных ФПУ полностью покрывает рабо-

show abstract

Performance of a long-wave infrared Fourier Transform imaging spectrometer using a corner-cube Michelson interferometer and an uncooled microbolometer array

Cited by 4 publications

References 1 publication

Performance of an uncooled imaging interferometric spectrometer with intrinsic background radiation

Performance of an uncooled imaging interferometric spectrometer with intrinsic background radiation

Stray Light Analysis and Suppression for an Infrared Fourier Imaging Spectrometer

Determination of the sensitivity of a microbolometer camera as part of a fourier spectroradiometer

Contact Info

Product

Resources

About