近日，中國科學院合肥物質科學研究院安徽光學精密機械研究所光學工程中心研究員于磊團隊在水色觀測成像光譜儀研制方面取得進展。相關研究成果分別以《針對紫外-可見光-近紅外波段的沿海岸淺水區域空中遙感成像光譜儀研究》《應用于水色觀測的改進型Dyson光譜儀的光學設計及性能評估》為題，發表在Optics Express與Applied Optics上。

海洋水色觀測的主要難點在于，海洋表面的太陽輻射被大氣減弱后，約占總輻射的30%，且只有可見光才能傳輸到水體，因而整體信號強度較弱。此外，水體在每個波長下呈現出不同速率的深度指數衰減信號。因此，水色觀測需要寬光譜、高信噪比和高光譜和空間分辨率的成像光譜儀。

同心系統光譜儀可較好地應用于寬光譜的水色成像，其中Dyson結構相比Offner結構具備更好的成像質量、更高的集光能力和更為緊湊的體積。而在傳統的Dyson結構中，狹縫和探測器距離較近，存在工程上難以實現的加工與裝配問題。該研究給予狹縫一個軸向的偏心距離，重新推導了新型Dyson準同心結構，保持高成像質量的同時保證了成像面與系統光軸的合理距離，以及狹縫與探測器的軸向合理距離。設計結果與最終樣機測試結果表明，改進的Dyson光譜儀結構具有頗高的光學性能與良好的工程適用性。

研究工作得到國家自然科學基金、中科院科研儀器設備研制項目和中科院青年創新促進會的資助。

改進的Dyson光譜儀光學系統和樣機結構

樣機圖像測試結果