成像光譜儀能夠在獲取目標(biāo)的二維空間信息的同時(shí)得到連續(xù)的光譜圖像,也就是說(shuō)成像光譜儀可以同時(shí)對(duì)光譜維和空間維的信息進(jìn)行采集。光譜維信息能夠識(shí)別目標(biāo)的屬性,空間維的圖像信息能夠反映目標(biāo)的空間分布特性,這種把圖像和光譜信息結(jié)合在一起的特點(diǎn),使得成像光譜儀成為當(dāng)前最重要的空間對(duì)地觀測(cè)儀器之一。成像光譜儀的特殊應(yīng)用方式對(duì)其前端物鏡有著對(duì)應(yīng)的諸多設(shè)計(jì)需求,如寬光譜、像方遠(yuǎn)心、消色差、變焦距等,這些需求增大了物鏡的設(shè)計(jì)難度,對(duì)最終光譜成像質(zhì)量有重要影響,因此有必要對(duì)物鏡模塊進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)。文中針對(duì)可見(jiàn)光和紅外光寬光譜的掩膜板式成像光譜儀,深入研究其像方遠(yuǎn)心前置物鏡的設(shè)計(jì),對(duì)變焦和寬光譜消色差等特性進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)和分析。其中變焦系統(tǒng)采取機(jī)械補(bǔ)償?shù)姆绞?實(shí)現(xiàn)了前置物鏡的3倍變焦。采用最小偏向角法對(duì)玻璃組合進(jìn)行光學(xué)自動(dòng)化篩選,以滿足變焦物鏡的寬光譜消色差設(shè)計(jì)需求,簡(jiǎn)化了初始結(jié)構(gòu)選取的過(guò)程,提升了光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體效率。最終完成了能夠工作在400nm-1000nm譜段,焦距為49.3mm-148mm范圍,F數(shù)為4.3的寬譜段消色差變焦物鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。三個(gè)焦距下的二級(jí)光譜均小于0.045mm,實(shí)現(xiàn)了像方遠(yuǎn)心... 

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 成像光譜儀的概況
    1.3 成像光譜儀前置物鏡的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
        1.3.2 國(guó)外研究進(jìn)展
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論
    2.1 變焦光學(xué)系統(tǒng)的分類
        2.1.1 變焦系統(tǒng)的補(bǔ)償方式
        2.1.2 最佳補(bǔ)償方式選取
    2.2 物像交換原則
    2.3 機(jī)械補(bǔ)償變焦系統(tǒng)的高斯計(jì)算
        2.3.1 共軛距與倍率關(guān)系
        2.3.2 變焦微分方程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 寬光譜消色差的研究
    3.1 初級(jí)像差理論
    3.2 利用玻璃材料消色差
        3.2.1 選取玻璃材料的主要依據(jù)
        3.2.2 特殊色散玻璃材料的消色差方法
    3.3 最小偏向角法
        3.3.1 最小偏向角法原理
        3.3.2 最小偏向角法實(shí)例
    3.4 本章小結(jié)
第4章 成像光譜儀的變焦物鏡設(shè)計(jì)
    4.1 成像光譜儀對(duì)變焦物鏡的技術(shù)要求
        4.1.1 成像光譜儀的分光形式
        4.1.2 變焦系統(tǒng)指標(biāo)要求及參數(shù)計(jì)算
    4.2 變焦物鏡設(shè)計(jì)
        4.2.1 變焦物鏡的消色差設(shè)計(jì)
        4.2.2 變焦物鏡的像方遠(yuǎn)心設(shè)計(jì)
        4.2.3 變焦系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.3 變焦物鏡設(shè)計(jì)結(jié)果與分析
        4.3.1 設(shè)計(jì)結(jié)果
        4.3.2 像質(zhì)評(píng)價(jià)分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 變焦物鏡的凸輪曲線與公差分析
    5.1 凸輪曲線的繪制
        5.1.1 繪制凸輪曲線的方法
        5.1.2 變焦物鏡的凸輪曲線
    5.2 公差分析
        5.2.1 公差來(lái)源及分析
        5.2.2 變焦物鏡的公差分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3659609