【摘要】：成像光譜探測(cè)技術(shù)是一種以光譜分析理論為核心,集成像與光譜探測(cè)為一體的新一代光學(xué)探測(cè)技術(shù)。作為一種極其重要的探測(cè)手段,成像光譜探測(cè)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于空間監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)等軍用和民用領(lǐng)域。隨著安全生產(chǎn)形勢(shì)日益嚴(yán)峻、環(huán)境污染及災(zāi)害事故頻發(fā)等問題的出現(xiàn),能夠快速檢測(cè)、環(huán)境適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、可靠性好及輕小型化的寬譜段中長(zhǎng)波紅外成像光譜儀成為人們的迫切需求。為滿足環(huán)境適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、寬譜段測(cè)量等應(yīng)用需求,本文提出了一種基于靜態(tài)干涉系統(tǒng)的中、長(zhǎng)波紅外雙譜段時(shí)空聯(lián)合調(diào)制傅里葉變換成像光譜儀,分別對(duì)前置望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)及后置成像系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本文的主要工作包括以下三個(gè)方面1)本文研究了以階梯微反射鏡作為干涉系統(tǒng)核心器件的雙譜段一體化靜態(tài)傅里葉變換成像光譜儀,完成了系統(tǒng)的建模和仿真工作。根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)計(jì)算了成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)及階梯微反射鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù)。2)根據(jù)像差理論,通過添加約束的方式,計(jì)算了反射式前置望遠(yuǎn)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu),通過光學(xué)設(shè)計(jì)軟件優(yōu)化,矯正了系統(tǒng)中傾斜分束板和補(bǔ)償板帶來的大數(shù)量級(jí)像散和彗差。完成了透射式后置成像系統(tǒng)設(shè)計(jì),將前置望遠(yuǎn)系統(tǒng)和后置成像系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了良好的成像質(zhì)量。最終得到了視場(chǎng)角為1.5°,中波通道F數(shù)為4、長(zhǎng)波通道F數(shù)為2的整體光學(xué)系統(tǒng)。在雙譜段范圍,該光學(xué)系統(tǒng)的點(diǎn)列圖RMS小于7.9μm,MTF值在探測(cè)器的特征頻率17lp/mm處大于0.5,具有良好的成像效果。3)完成了成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的雜散光及公差分析工作,得到了易于加工且雜散光得到有效抑制的整體系統(tǒng),從而為后期儀器的加工及裝調(diào)提供參考。
【圖文】：

圖 1.1 時(shí)間調(diào)制型傅里葉變換成像光譜儀原理樣機(jī)Figure 1.1 Time-modulated Fourier Transform Imaging Spectrometer Prototyp005 年，NASA 研制成功了地球靜止型傅里葉變換成像光譜儀工S(Geostationary Imaging Fourier Transform Spectrometer)[17]，其光譜.1μm 和 8.85～14.6μm，光譜分辨率可以達(dá)到 0.57 cm-1。光譜儀的結(jié)2 所示，該儀器在對(duì)地靜止的軌道上進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可滿足遙感監(jiān)測(cè)和氣的需求。在實(shí)現(xiàn)高度精確的輻射測(cè)量和光譜校準(zhǔn)基礎(chǔ)上，該光譜儀風(fēng)、溫度的精確數(shù)據(jù)。同時(shí)，該光譜儀可以進(jìn)行大規(guī)模并行空間采超大覆蓋面的高空間分辨率測(cè)量。

圖 1.1 時(shí)間調(diào)制型傅里葉變換成像光譜儀原理樣機(jī)ime-modulated Fourier Transform Imaging SpectromASA 研制成功了地球靜止型傅里葉變換成像nary Imaging Fourier Transform Spectrometer)[185～14.6μm，光譜分辨率可以達(dá)到 0.57 cm-1。光儀器在對(duì)地靜止的軌道上進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可滿足遙感在實(shí)現(xiàn)高度精確的輻射測(cè)量和光譜校準(zhǔn)基礎(chǔ)上的精確數(shù)據(jù)。同時(shí)，，該光譜儀可以進(jìn)行大規(guī)模并面的高空間分辨率測(cè)量。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH744.1

【參考文獻(xiàn)】

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10 韓軍;李s

本文編號(hào)：2596420