1. Licht und Strahlung

Spektralanalyse: Strahlteiler    (2/2)

Spektrometer von Instrumenten, die in Flugzeugen für die Fernerkundung eingesetzt werden, können ebenfalls mit dichroitischen Strahlteilern und Filtern realisiert werden. Als Beispiel ist in den folgenden Abbildungen der Spektrograph des LFS, eines Fluoreszenz-Lidar, gezeigt. Dies ist ein Instrument, welches das zu untersuchende Objekt mit Laserlicht bestrahlt und Fluoreszenzlicht, das durch das intensive Laserlicht erzeugt wird, bei mehreren Wellenlängen registriert. Dieses Verfahren kann zur Analyse von Vegetation an Land oder Algen im Meer, zur Detektion von Verschmutzungen durch Öl und andere Schadstoffe sowie andere Aufgaben in der Umweltüberwachung genutzt werden. Ausführliche Informationen finden Sie in der SEOS-Lerneinheit Fernerkundung mit Lasern.

Ein Scanner tastet die Meeresoberfläche zweidimensional ab. Das durch die Laserstrahlung erzeugte Fluoreszenzlicht wird mit einem Teleskop erfasst und gelangt dann zu einem dichroitischen Langpassfilter. Dieses Filter reflektiert Strahlung mit Wellenlängen unter 450 nm und transmittiert höhere Wellenlängen. Die beiden Teilstrahlen durchlaufen anschließend jeweils sechs dichroitische Strahlteiler, mit denen die nachzuweisenden Wellenlängen reflektiert und der jeweils darunter liegende Spektralbereich transmittiert werden. Dann werden die Teilstrahlen mit Interferenzfiltern spektral genau festgelegt und mit Detektoren in elektrische Signale gewandelt.

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LFS Laser Fluorosensor
Der LFS Laserfluorosensor in einem Forschungsflugzeug Dornier Do 228 im November 1992. Vorne: Detektoreinheit mit Teleskop und Scanner sowie Spektrograph. Hinten: Excimer-Laser. Lesen Sie mehr über dieses Instrument und seine Daten in der SEOS-Lerneinheit Fernerkundung mit Lasern.


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Fluoreszenz-Lidar: Spektrograph
Ansicht des LFS-Spektrographen von vorne. Jeder der 12 Einschübe im linken Bereich registriert die Strahlung bei einer Wellenlänge. Im rechten Teil sind Elektronikkomponenten für die Signalerfassung und Sensorsteuerung eingebaut.
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Fluoreszenz-Lidar: Spektrograph
Ansicht eines LFS-Detektoreinschubs. Rechts unten befindet sich der dichroitische Strahlteiler. Das mittig vorhandene Gehäuse enthält optische Filter. Der Fotoempfänger befindet sich in der Kunststoffröhre, die am Filtergehäuse montiert ist. Die weiteren Baugruppen dienen der elektronischen Signalerfassung (links) und der Hochspannungsversorgung des Fotoempfängers (rechts oben).