Компьютерное моделирование одномодового режима работы гиперспектральной системы на базе интерферометра Фабри-Перо и трехканального матричного фотоприемника

В статье рассматриваются вопросы построения гиперспектральных систем на базе интерферометра Фабри-Перо с использованием матричных фотоприемников, позволяющих при сканировании регистрировать изображения, получаемые от заданной моды. Рассматриваются вопросы расширения диапазона сканирования в одномодовом режиме путем комбинирования светофильтров с широкими зонами регистрации и узкоспектральных зон регистрации, формируемых интерферометром Фабри-Перо. Детально рассматриваются параметры сканирования для нескольких вариантов реализации одномодового режима работы с использованием различных порядков интерференции, обсуждаются результаты их компьютерного моделирования и даются рекомендации по их применению. В статье также подробно рассматриваются вопросы размещения спектральных изображений в оперативном запоминающем устройстве в процессе сканирования при использовании трехканального матричного фотоприемника видимого диапазона спектра. Приводятся соответствующие таблицы, показывающие последовательность размещения спектральных изображений в синем, зеленом и красном каналах от нижней до верхней границы диапазона сканирования.

1. Чесноков В. В., Чесноков Д. В., Кочкарев Д. В., Никулин Д. М., Шергин С. Л. Гиперспектральные видеоанализаторы на основе электроуправляемых интерферометров Фабри-Перо // Сборник материалов Международной научной конференции «СибОптика-2015» (Интерэкспо ГЕО-Сибирь), 13–25 апреля 2015 г., Новосибирск, в 3 т. Т. 1. Новосибирск: СГУГиТ, 2015. 3–11.

2. Zucco M., Pisani M., Caricato V., Egidi A. A hyperspectral imager based on a Fabry-Perot interferometer with dielectric mirrors // Optics Express. 2014. 22 (2). 1824–1834. DOI: 10.1364/OE.22.001824

3. Nissim R. R., Learmonth T., Hsu M., Finkelstein H. Patent US N 10,323,985 B2 from CPC GO1J 3/45; GO1J 3/0297; GO1J 9/0246; GO2B 26/001; GO2B 26/29358; GO2B 5/284; GO6K 2009/00644; GO6K 2009/4657; GO6T 2207/1–36; GO1B 9/02072; G01B 9/02074; USP 336/453. Signal processing for tunable Fabry–Perot interferometer based hyperspectral imaging: No. 62/419,816: appl. 09.11.2016: publ. 18.06.2019 / applicant TruTag Technologies, Inc., Kapolei, HI (USA). 14 p.

4. Хорохоров А. М., Ивашкина Е. С., Гурылева А. В. Патент № 2801836 C1 Российская Федерация, МПК G01J 3/02, G01N 21/25. Быстродействующий гиперспектрометр с управляемым спектральным фильтром: № 2022131265: заявл. 30.11.2022: опубл. 16.08.2023 / заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана».

5. Гурылева А. В., Хорохоров А. М., Ширанков А. Ф., Введенский В. В. Патент № 2716454 C1 Российская Федерация, МПК G01J 3/02, G01J 3/28, G01J 3/51. Гиперспектрометр с повышенной спектральной разрешающей способностью: № 2019110363: заявл. 08.04.2019: опубл. 11.03.2020.

6. Гареев В. М., Гареев М. В., Лебединский Н. И., Корнышев Н. П., Серебряков Д. А. Гиперспектральная система видимого диапазона на базе интерферометра Фабри–Перо // Вестник НовГУ. 2022. 3 (128). 78–83. DOI: 10.34680/2076-8052.2022.3(128).78-83

7. Серебряков Д. А., Гареев В. М., Гареев М. В., Корнышев Н. П. Особенности формирования изображений в гиперспектральной системе на базе интерферометра Фабри–Перо // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2023. 1. 128–132.