為了解決傳統(tǒng)成像光譜儀難以實現(xiàn)光譜和圖像信息實時獲取的問題,設(shè)計一款可見/近紅外寬譜段視頻型成像光譜儀系統(tǒng)。系統(tǒng)利用多狹縫分光成像技術(shù),將目標(biāo)光譜圖像進行區(qū)域劃分,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的推帚型成像光譜儀,實現(xiàn)光譜維的大視場成像。采用低色散光學(xué)玻璃和雙膠合透鏡實現(xiàn)寬譜段光學(xué)系統(tǒng)的像差校正。前置望遠物鏡系統(tǒng)采用復(fù)雜的雙高斯結(jié)構(gòu),實現(xiàn)小畸變設(shè)計和不同視場狹縫處能量的均勻分布。為了同時獲取高空間分辨率的實時視頻監(jiān)控和高光譜分辨率,利用分光棱鏡將前置望遠物鏡的像分為兩路,一路直接由高分辨率全色相機接收,另一路進入分光系統(tǒng)由灰度相機接收。采用三塊棱鏡作為分光元件,通過優(yōu)化材料組合和實際光線控制,獲得了螢石-熔石英-螢石理想棱鏡組合,實現(xiàn)了光路同軸性和良好色散線性度。設(shè)計結(jié)果為光學(xué)系統(tǒng)的光譜范圍為400¹000 nm,F數(shù)為3.5,前置望遠物鏡奈奎斯特頻率處設(shè)計調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)大于0.5,畸變小于0.1%,像面照度均勻性高于98%。整個系統(tǒng)奈奎斯特頻率處設(shè)計MTF大于0.44,平均光譜分辨率為10 nm。

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【文章目錄】：
1 引言
2 視頻光譜儀系統(tǒng)工作原理及參數(shù)選擇
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 前置望遠物鏡設(shè)計
    3.2 棱鏡光譜儀設(shè)計
4 結(jié)論



本文編號：3909514