本文選題：光學(xué)設(shè)計 + 成像光譜儀��； 參考：《光學(xué)精密工程》2014年02期

【摘要】：為了實現(xiàn)遙感目標的長波紅外高光譜成像,有效消除平面光柵產(chǎn)生的譜線彎曲,設(shè)計了離軸透鏡消譜線彎曲長波紅外平面光柵成像光譜儀。分別計算了平面光柵和離軸透鏡產(chǎn)生的譜線彎曲,分析了譜線彎曲隨相關(guān)參量的變化關(guān)系,并基于此設(shè)計了消譜線彎曲的初始結(jié)構(gòu)。通過優(yōu)化設(shè)計得到的光學(xué)系統(tǒng)的通光孔徑為100mm,F數(shù)為2,光譜分辨率為20nm,空間分辨率為150μrad,冷光闌效率為100%,成像質(zhì)量接近衍射極限,系統(tǒng)譜線彎曲由原有的180μm以上變?yōu)?4.3μm以內(nèi)。該項設(shè)計獲得了具有普適性的消譜線彎曲公式,證明了離軸透鏡具備校正譜線彎曲的特殊功能。最后的設(shè)計結(jié)果表明,在滿足系統(tǒng)成像質(zhì)量要求且不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的前提下,采用離軸透鏡的平面光柵光譜儀的系統(tǒng)譜線彎曲小于探測器像元尺寸的1/2,滿足使用要求。
[Abstract]:In order to realize the long wave infrared hyperspectral imaging of remote sensing target and effectively eliminate the spectral line bending produced by the plane grating, a long wave infrared plane grating imaging spectrometer is designed to eliminate the spectral line of the off axis lens. The spectral line bending of the plane grating and the off-axis lens is calculated, and the relationship of the spectral line bending with the related parameters is analyzed. The optical aperture of the spectral line is designed. The optical aperture of the optical system is 100mm, the number of F is 2, the spectral resolution is 20nm, the spatial resolution is 150 rad, the efficiency of the cold aperture is 100%, the imaging quality is close to the diffraction limit, the system spectral line bending is less than 14.3 mu m from the original 180 mu m. The universal curve bending formula is obtained, which proves the special function of the off-axis lens to correct the curve of the spectral line. The final design results show that the system spectral line bending of the plane grating spectrograph using the off axis lens is smaller than the pixel size of the detector on the premise that the system imaging quality is satisfied and the system complexity is not increased. 1/2, meet the requirements of use.
【作者單位】： 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：吉林省與中國科學(xué)院合作長吉圖開發(fā)開放先導(dǎo)區(qū)科技創(chuàng)新合作專項資金資助項目(No.2011CJT0004) 吉林省科技廳資助項目(No.20106015,20100310) 吉林省科技發(fā)展計劃資助項目(No.20090557)
【分類號】：TH744.1

【參考文獻】

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本文編號：2058699