Lenslet-basierter Integralfeld-Spektrograph

Ein integraler Feldspektrograf (IFS) ist ein Instrument, das spektrografische und bildgebende Fähigkeiten kombiniert. IFSs liefern spektrale Informationen über ein 2D-Sichtfeld. Bei IFS-Designs auf Lenslet-Basis wird ein Lenslet-Array in der Eintrittsebene des Spektrographen platziert. Alle vom Lenslet-Array erzeugten Strahlen werden durch ein dispersives Element geleitet und von einer Kamera abgebildet, was zu einem Spektrum für jedes einzelne Lenslet führt.

Traditionelle Lenslet-basierte IFS-Designs versetzen die Spektren, sodass sie getrennt sind und sich nur teilweise überlappen. Die Staffelung der Spektren ist problematisch, da eine Spalte des Detektors durch unterschiedliche Wellenlängen benachbarter Spektren belegt wird, wobei der Dynamikbereich recht hoch sein könnte.

NASA Goddard-Forscher haben den Lenslet-basierten Integralfeld-Spektrographen entwickelt, der Detektorpixel besser nutzt, indem benachbarte Spektren nebeneinander platziert werden, anstatt sie zu versetzen. Für Situationen, die einen hohen Dynamikbereich erfordern, kann jedes Spektrum fünf Zeilen belegen, um ein Übersprechen zwischen seinen Nachbarn zu vermeiden. Das Design ordnet die Brennpunkte der kleinen Linsen neu an, so dass die Brennpunkte von jeder Gruppe von kleinen Linsen senkrecht zur Dispersionsrichtung ausgerichtet sind, ähnlich wie bei einem Spaltspektrometer. Diese Neuanordnung beseitigt das Trennungserfordernis zwischen Spektren in jeder Gruppe, was die Nutzungseffizienz der Detektorpixel stark erhöht; Wenn beispielsweise alle vier Lenslets zusammen gruppiert werden, könnte die Effizienz der Detektorpixelnutzung um bis zu 150 % steigen. Die gesteigerte Effizienz kann genutzt werden, um das Sichtfeld und die spektrale Bandbreite zu vergrößern.

Das Lenslet-Array erreicht die effiziente Nutzung von Detektorpixeln anderer vorhandener IFS-Typen, wie z. B. eines Image-Slicer-IFS oder eines Faser-IFS, ohne die Kompaktheit und Einfachheit zu beeinträchtigen. Es ist kein voroptisches Zubehör erforderlich, um die Schlitze oder Fasern als Eingang des Spektrometers neu anzuordnen, was ideal in Situationen ist, in denen Masse und Volumen eingeschränkt sind. Der Spektrograph erfordert keine neuen Herstellungsmöglichkeiten – die vorhandene Trockenätztechnologie ist in der Lage, eine spezielle Anordnung von kleinen Linsen mit kundenspezifischer Krümmung auf jeder kleinen Linse herzustellen.

Die NASA sucht aktiv nach Lizenznehmern zur Kommerzialisierung dieser Technologie. Bitte wenden Sie sich an den Licensing Concierge der NASA unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. oder rufen Sie uns unter 202-358-7432 an, um Lizenzierungsgespräche zu initiieren. Folgen Sie diesem Link hier für mehr Informationen.