Abstract

A conceptual dispersion imaging spectrometer (DIS) is proposed. It consists of a telescope, four prisms, an imaging lens, and a detector. The first prism allows only the first set of wavelengths along the first direction to pass and disperse. The second prism allows only the second set of wavelengths along the second direction, which is perpendicular to the first. The third and fourth prisms are used to compensate for the angular deviations from the optical axes of the first and second prisms, respectively. The proposed DIS disperses the spectra of a target to form an L-shaped dispersion pattern (LDP). The theoretical calculation and numerical simulation of the LDP are presented. The DIS can locate multiple targets based only on data obtained from a single frame. It is suitable for detecting and locating energetic targets in real time.

© 2013 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. V. R. K. Murty, J. Opt. Soc. Am. 50, 7 (1960).
  2. G. Guelachvili, Appl. Opt. 16, 2097 (1977).
  3. L. Genzel and J. Kuhl, Appl. Opt. 17, 3304 (1978).
  4. W. H. Steel, Interferometry (Cambridge University Press, Cambridge, 1983).
  5. G. Durry and G. Guelachvili, Appl. Opt. 34, 1971 (1995).
  6. J. Kauppinen and V. M. Horneman, Appl. Opt. 30, 2575 (1991).
  7. J. Kauppinen, J. Heinonen, and I. Kauppinen, Appl. Spectrosc. Rev. 39, 99 (2004).
  8. P. R. Griffiths and J. A. de Haseth, Fourier Transform Infrared Spectrometry (Wiley-Interscience, New Jersey, 2007).
  9. Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, Appl. Opt. 47, 2486 (2008).
  10. Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, Appl. Opt. 47, 2186 (2008).
  11. Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, J. Opt. A Pure Appl. Opt. 11, 015505 (2009).
  12. Q. Yang, Appl. Opt. 49, 4088 (2010).
  13. D. F. Murphy and D. A. Flavin, Meas. Sci. Technol. 21, 094031 (2010).
  14. T. A. Al-Saeed and D. A. Khalil, Appl. Opt. 48, 3979 (2009).
  15. T. A. Al-Saeed and D. A. Khalil, Appl. Opt. 50, 2671 (2011).
  16. C. Meneses-Fabian and U. Rivera-Ortega, Opt. Lett. 36, 2417 (2011).
  17. Q. Yang, B. Zhao, and D. Wen, Opt. Laser. Technol. 44, 1256 (2012).
  18. Q. Yang, B. Zhao, and X. Zeng, Chin. Opt. Lett. 11, 021202 (2013).
  19. J. M. Mooney, Proc. SPIE 2480, 65 (1995).
  20. J. M. Mooney, V. E. Vickers, M. An, and A. K. Brodzik, J. Opt. Soc. Am. A 14, 2951 (1997).
  21. J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).
  22. M. M. Weeks, J. E. Murguia, J. M. Mooney, R. J. Nelson, and W. S. Ewing, Proc. SPIE 5580, 487 (2005).
  23. F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).
  24. F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).
  25. M. Bass, G. Li, and E. V. Stryland, Handbook of Optics (4th edition) (McGraw-Hill, NewYork, 2009).

2013 (1)

2012 (1)

Q. Yang, B. Zhao, and D. Wen, Opt. Laser. Technol. 44, 1256 (2012).

2011 (2)

2010 (2)

Q. Yang, Appl. Opt. 49, 4088 (2010).

D. F. Murphy and D. A. Flavin, Meas. Sci. Technol. 21, 094031 (2010).

2009 (2)

T. A. Al-Saeed and D. A. Khalil, Appl. Opt. 48, 3979 (2009).

Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, J. Opt. A Pure Appl. Opt. 11, 015505 (2009).

2008 (3)

Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, Appl. Opt. 47, 2486 (2008).

Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, Appl. Opt. 47, 2186 (2008).

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).

2007 (1)

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

2005 (1)

M. M. Weeks, J. E. Murguia, J. M. Mooney, R. J. Nelson, and W. S. Ewing, Proc. SPIE 5580, 487 (2005).

2004 (1)

J. Kauppinen, J. Heinonen, and I. Kauppinen, Appl. Spectrosc. Rev. 39, 99 (2004).

2000 (1)

J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).

1997 (1)

1995 (2)

G. Durry and G. Guelachvili, Appl. Opt. 34, 1971 (1995).

J. M. Mooney, Proc. SPIE 2480, 65 (1995).

1991 (1)

1978 (1)

1977 (1)

1960 (1)

Al-Saeed, T. A.

An, M.

Brodzik, A. K.

J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).

J. M. Mooney, V. E. Vickers, M. An, and A. K. Brodzik, J. Opt. Soc. Am. A 14, 2951 (1997).

Diaz, G.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

DiSalvo, S.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).

Dumont, P.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

Durry, G.

Ewing, W. S.

M. M. Weeks, J. E. Murguia, J. M. Mooney, R. J. Nelson, and W. S. Ewing, Proc. SPIE 5580, 487 (2005).

J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).

Flavin, D. A.

D. F. Murphy and D. A. Flavin, Meas. Sci. Technol. 21, 094031 (2010).

Franco, D. S.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

Genzel, L.

Guelachvili, G.

Heinonen, J.

J. Kauppinen, J. Heinonen, and I. Kauppinen, Appl. Spectrosc. Rev. 39, 99 (2004).

Horneman, V. M.

Kauppinen, I.

J. Kauppinen, J. Heinonen, and I. Kauppinen, Appl. Spectrosc. Rev. 39, 99 (2004).

Kauppinen, J.

J. Kauppinen, J. Heinonen, and I. Kauppinen, Appl. Spectrosc. Rev. 39, 99 (2004).

J. Kauppinen and V. M. Horneman, Appl. Opt. 30, 2575 (1991).

Khaghani, F.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

Khalil, D. A.

Kuhl, J.

Leahy, D.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

Meneses-Fabian, C.

Mooney, J. M.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

M. M. Weeks, J. E. Murguia, J. M. Mooney, R. J. Nelson, and W. S. Ewing, Proc. SPIE 5580, 487 (2005).

J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).

J. M. Mooney, V. E. Vickers, M. An, and A. K. Brodzik, J. Opt. Soc. Am. A 14, 2951 (1997).

J. M. Mooney, Proc. SPIE 2480, 65 (1995).

Murguia, J. E.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

M. M. Weeks, J. E. Murguia, J. M. Mooney, R. J. Nelson, and W. S. Ewing, Proc. SPIE 5580, 487 (2005).

J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).

Murphy, D. F.

D. F. Murphy and D. A. Flavin, Meas. Sci. Technol. 21, 094031 (2010).

Murty, M. V. R. K.

Nelson, R. J.

M. M. Weeks, J. E. Murguia, J. M. Mooney, R. J. Nelson, and W. S. Ewing, Proc. SPIE 5580, 487 (2005).

Reeves, T. D.

J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).

Reeves, T. E.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

Rivera-Ortega, U.

Shepherd, F. D.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).

Vickers, V. E.

Weeks, M. M.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

M. M. Weeks, J. E. Murguia, J. M. Mooney, R. J. Nelson, and W. S. Ewing, Proc. SPIE 5580, 487 (2005).

Wen, D.

Q. Yang, B. Zhao, and D. Wen, Opt. Laser. Technol. 44, 1256 (2012).

Wong, C.

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

Yang, Q.

Zeng, X.

Zhao, B.

Q. Yang, B. Zhao, and X. Zeng, Chin. Opt. Lett. 11, 021202 (2013).

Q. Yang, B. Zhao, and D. Wen, Opt. Laser. Technol. 44, 1256 (2012).

Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, J. Opt. A Pure Appl. Opt. 11, 015505 (2009).

Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, Appl. Opt. 47, 2186 (2008).

Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, Appl. Opt. 47, 2486 (2008).

Zhou, R.

Appl. Opt. (9)

Appl. Spectrosc. Rev. (1)

J. Kauppinen, J. Heinonen, and I. Kauppinen, Appl. Spectrosc. Rev. 39, 99 (2004).

Chin. Opt. Lett. (1)

J. Opt. A Pure Appl. Opt. (1)

Q. Yang, R. Zhou, and B. Zhao, J. Opt. A Pure Appl. Opt. 11, 015505 (2009).

J. Opt. Soc. Am. (1)

J. Opt. Soc. Am. A (1)

Meas. Sci. Technol. (1)

D. F. Murphy and D. A. Flavin, Meas. Sci. Technol. 21, 094031 (2010).

Opt. Laser. Technol. (1)

Q. Yang, B. Zhao, and D. Wen, Opt. Laser. Technol. 44, 1256 (2012).

Opt. Lett. (1)

Proc. SPIE (5)

J. M. Mooney, Proc. SPIE 2480, 65 (1995).

J. E. Murguia, T. D. Reeves, J. M. Mooney, W. S. Ewing, F. D. Shepherd, and A. K. Brodzik, Proc. SPIE 4028, 457 (2000).

M. M. Weeks, J. E. Murguia, J. M. Mooney, R. J. Nelson, and W. S. Ewing, Proc. SPIE 5580, 487 (2005).

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, D. S. Franco, J. E. Murguia, C. Wong, P. Dumont, F. Khaghani, G. Diaz, M. M. Weeks, and D. Leahy, Proc. SPIE 6660, 66600J (2007).

F. D. Shepherd, J. M. Mooney, T. E. Reeves, P. Dumont, M. M. Weeks, and S. DiSalvo, Proc. SPIE 7055, 705506 (2008).

Other (3)

M. Bass, G. Li, and E. V. Stryland, Handbook of Optics (4th edition) (McGraw-Hill, NewYork, 2009).

W. H. Steel, Interferometry (Cambridge University Press, Cambridge, 1983).

P. R. Griffiths and J. A. de Haseth, Fourier Transform Infrared Spectrometry (Wiley-Interscience, New Jersey, 2007).

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.