高光譜成像中最重要的一個(gè)組成部分就是分光元件，負(fù)責(zé)將光束根據(jù)不同波長(zhǎng)分成不同的譜段，根據(jù)接收到的光譜成像信息，分析得到物體的光譜特性。其根據(jù)分光元件的不同可以分為不同的類型，其中比較常見(jiàn)就有色散棱鏡型。本文對(duì)傅里葉變換光譜成像技術(shù)做了介紹。

傅里葉變換光譜成像技術(shù)又稱為干涉型光譜成像，相對(duì)于色散型光譜成像而言，起步較晚。測(cè)量原理：第一步獲得被測(cè)物體的干涉圖像信息，第二步對(duì)該信息進(jìn)行處理，運(yùn)用傅里葉逆變換復(fù)原得到被測(cè)物體的光譜信息以及空間圖像。由于系統(tǒng)分辨率與采樣的最大光程差成線性關(guān)系，所以可以保持高分辨率的同時(shí)保留高光通量。

從獲取被測(cè)物體干涉圖像方法而言，主要有三種：時(shí)間調(diào)制型、空間調(diào)制型和時(shí)空混合調(diào)制型。時(shí)間調(diào)制型結(jié)構(gòu)常用的干涉方法如邁克爾遜干涉法，如下圖所示，光線從狹縫中出射，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直系統(tǒng)后，平行入射到分束器，分束器鍍有半反半透膜，一部分光線向上經(jīng)過(guò)固定鏡反射到達(dá)分束器，另一部分光線穿過(guò)分束器到達(dá)動(dòng)鏡處，經(jīng)反射返回分束器；兩束光線向下經(jīng)過(guò)會(huì)聚透鏡在探測(cè)器上成像。經(jīng)過(guò)分束器兩束光線振幅相等，為相干光束，移動(dòng)動(dòng)鏡控制光程差，通過(guò)動(dòng)鏡的移動(dòng)來(lái)獲得時(shí)間差異的干涉圖像。相比于色散型分光元件而言，傅里葉變換成像光譜儀獲得的光通量更大，分辨率更高，但是由于動(dòng)鏡的存在，需要更復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)減小運(yùn)動(dòng)部件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，整體體型較大，抗震性差。

空間調(diào)制型成像光譜儀由于不存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，也被稱為靜態(tài)傅里葉成像光譜儀。常見(jiàn)的形式有三角共路型，如下圖所示，該系統(tǒng)不具有機(jī)械運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)分束器和兩個(gè)空間不對(duì)稱的平面反射器組成。光線經(jīng)過(guò)Sagnac橫向剪切分束器變成兩束光，使得兩個(gè)不完全對(duì)稱的平面反射鏡產(chǎn)生空間位置不重合的虛擬像點(diǎn)，經(jīng)過(guò)會(huì)聚鏡成像在探測(cè)器上，從而獲得空間調(diào)制信息的干涉圖樣。相對(duì)于傳統(tǒng)色散光譜儀，具有多通道，精度高的優(yōu)點(diǎn)。

時(shí)空混合調(diào)制型成像光譜儀又稱為大孔徑靜態(tài)干涉光譜成像技術(shù)，是20世紀(jì)90年代提出的新型成像技術(shù)，同時(shí)解決了時(shí)間調(diào)制型抗震性差、穩(wěn)定性不足和空間調(diào)制型光通量不足的問(wèn)題。首先，時(shí)空混合調(diào)制成像型光譜儀沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，具有良好的穩(wěn)定性；其次，采用橫向剪切干涉儀作為分光元件，可以將遠(yuǎn)處的發(fā)光物體直接分裂成兩個(gè)彼此相互錯(cuò)開(kāi)的波面，在二者重疊部分產(chǎn)生干涉，這樣就不受狹縫的限制，整個(gè)系統(tǒng)中不存在狹縫。