本文選題：光譜學　切入點：長波紅外成像光譜儀　出處：《光學學報》2014年10期

【摘要】：針對傳統(tǒng)長波紅外成像光譜儀難以同時實現(xiàn)弱遙感信號下高信噪比和小型化的現(xiàn)狀,在數(shù)值孔徑NA為0.19和0.33,工作波段為8~12μm下,設計并對比分析了兩種具有同心結構的Offner凸面光柵和Dyson凹面光柵光譜儀,借助Zemax軟件,獲得了它們的最優(yōu)解。當NA1=0.19時,兩者均能理想成像,Offner結構大小為245mm×213mm×111mm,調制傳遞函數(shù)(MTF)大于0.38,光譜分辨率為35nm,譜線彎曲小于4.8%,色畸變小于12.8%;Dyson結構大小為308mm×61mm×49mm,MTF大于0.48,光譜分辨率為12nm,譜線彎曲小于0.047%,色畸變小于0.138%。當NA2=0.33時,Offner結構無法理想成像,Dyson結構仍有很好的像質,大小為317mm×88mm×88mm,MTF大于0.71,光譜分辨率為1nm,譜線彎曲小于0.015%,色畸變小于0.028%。設計結果表明,長波紅外波段中,相對于Offner結構,Dyson結構具有數(shù)值孔徑大、體積小、光譜分辨率和傳遞函數(shù)高以及譜線彎曲和色畸變小的優(yōu)點。
[Abstract]:In view of the fact that it is difficult for the traditional long wave infrared imaging spectrometer to achieve high signal-to-noise ratio and miniaturization under weak remote sensing signals simultaneously, the numerical aperture na is 0.19 and 0.33, and the working band is 8 ~ 12 渭 m. Two kinds of Offner convex grating and Dyson concave grating spectrometer with concentric structure are designed and compared. Their optimal solutions are obtained by means of Zemax software. When NA1=0.19 is used, Both of them can be ideally imaged with 245mm 脳 213mm 脳 111mm, MTF > 0.38, spectral resolution of 35nm, curve less than 4.8, color distortion less than 12.8mm, 308mm 脳 61mm 脳 49mm MTF > 0.48, spectral resolution 12nm, curve less than 0.047nm, color aberration less than 4.8nm. When NA2 = 0.33, the Offner structure is not ideal for imaging Dyson structure and still has good image quality. The size of 317mm 脳 88mm 脳 88mm MMT is greater than 0.71, the spectral resolution is 1nm, the curve curve is less than 0.015and the color distortion is less than 0.028.The design results show that in the long-wave infrared band, the structure has a large numerical aperture and a small volume compared with that of the Offner structure. The advantages of high spectral resolution and transfer function and low spectral line bending and color distortion.
【作者單位】： 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所;中國科學院大學;
【基金】：國家重大科學儀器設備開發(fā)專項(2013YQ14051702) 吉林省科技廳項目(20140204030GX)
【分類號】：TH744.1

【參考文獻】

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本文編號：1693061