20世纪70年代末，随着光学、检测和计算机技术的发展，科学家们可以测量图像中每个点的光谱，从而使光谱学出现了重大突破。其中，美国NASA喷气推进实验室（JPL）研制的第一台机载成像光谱仪也于1982年实现首飞。

现如今，光学相关的系统已经克服了早期仪器出现的许多问题，但在尺寸、重量和功率（Size,Weight and Power，SWaP）方面仍需进一步的改善。近日，来自美国麻省理工学院（MIT）林肯实验室和美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的研究人员开发了一种新的成像光谱仪，该光谱仪在大大降低了SWaP的同时还能保持同样的高性能水平。

这种新型光谱仪的性能同Offner-Chrisp和Dyson的光学配置类似，但是体积仅为其1/10，甚至更小。其中，名为Chrisp Compact VNIR / SWIR（CCVIS）成像光谱仪的新型设计样本已经被证实可以按需工作，并可以作为无人航空系统的一部分而正常运行。

为了制造CCVIS，研究人员使用了两种新型组件：其一为折反射透镜，它通过使用凹面弯月形透镜并在背面涂一层反射膜的方式将反射和折射元件组合为一个更紧凑的新型组件；其二为平面反射浸没光栅，不仅在一定程度上减小了使用空间，而且制造工艺更加简单，如图1所示。

图1  配有折反射透镜和平面反射浸没透镜的小型光谱仪

此外，为了展现CCVIS的应用能力，研究人员将多个CCVIS模块与一个光学望远镜相结合开发了一种水生生态系统遥感成像光谱仪。

其研究人员Lockwood还表示CCVIS在未来还可以应用于地球科学研究和行星探测的小型卫星当中，但在此之前仍需要继续开发一个完整的封装设备，并在理想环境下进行空中演示后才可以进行相关的太空演示。

来源：

https://www.osa-opn.org/home/newsroom/2020/november/smaller_imaging_spectrometer_maintains_performance/

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