光谱偏振成像技术可同步测量目标的空间信息、光谱成分和偏振特性分量,在天文物理研究、大气成分的探测和生物医学等领域具有巨大的发展潜力。偏振信息的同步获取通常牺牲光谱成像的空间分辨率,为避免光谱成像空间分辨率的降低,提出基于双通道剪切干涉的高光谱偏振成像方法。利用双矩形干涉器实现双通道剪切干涉,两个通道分别进行高分辨率干涉光谱成像以及基于微偏振阵列的光谱偏振成像。分析了双通道剪切干涉以及基于微偏振阵列调制的傅里叶变换光谱偏振成像原理,论述了光谱信息反演方法以及偏振信息提取方法。搭建了实验装置,对实际场景目标进行光谱偏振成像实验,获得了目标的高空间分辨率光谱图像和偏振分量信息。研究表明,该高光谱偏振成像技术可同步进行偏振成像测量和高分辨率光谱成像测量。

光谱和偏振辐射特性是实现精细目标识别的重要光学参量, 融合光谱和偏振信息分量的光谱偏振成像探测技术有效利用两者的互补性, 提高在复杂背景环境下的目标识别能力, 在环境监测、**侦察和大气分析等领域具有巨大的发展潜力。围绕目标的光谱和偏振信息探测问题, 研究了一种基于微偏振阵列的干涉型高光谱偏振成像技术。在研究Sagnac干涉型高光谱成像技术的基础上, 利用微偏振阵列调制原理引入Stokes偏振分量信息探测。通过分析系统的工作原理, 设计了系统的干涉成像光路模型, 并对光谱信息反演方法以及偏振信息提取方法进行了讨论分析。搭建了实验装置, 对实际场景目标进行了光谱偏振成像实验, 得到了较好的实验结果。研究表明: 该光谱偏振成像技术不仅具有高光通量、高光谱分辨率的优点, 而且能够实现偏振信息的同步获取。