应用光学
應用光學
응용광학
JOURNAL OF APPLIED OPTICS
2012年
2期
233-239
,共7页
韩军%李殉%吴玲玲%路绍军%于洵%占春连
韓軍%李殉%吳玲玲%路紹軍%于洵%佔春連
한군%리순%오령령%로소군%우순%점춘련
光学系统设计%光栅型成像光谱仪%卡塞格林前置望远物镜%凸面光栅光谱成像
光學繫統設計%光柵型成像光譜儀%卡塞格林前置望遠物鏡%凸麵光柵光譜成像
광학계통설계%광책형성상광보의%잡새격림전치망원물경%철면광책광보성상
成像光谱仪是一种“图谱合一”的光学遥感仪器.从光栅型成像光谱仪的使用要求出发,利用Zemax软件设计了一种光栅型成像光谱仪光学系统.其中,前置望远物镜采用反射式结构,传统的卡塞格林结构在主次镜均采用非球面时校正像差的能力依然有限,设计时采用改进后的卡塞格林结构对像差进行校正,最终设计的望远镜头传函在50 lp/mm处达到0.5,场曲控制在0.078以内,且不存在畸变.针对光谱成像系统通常采用的基于平面光栅的CzernyTurner结构由于像差校正能力有限、成像质量较差不能满足仪器的使用要求.采用基于凸面光栅的光谱成像系统,该系统结构紧凑、可实现宽波段内像差的同时校正.最终设计的光谱成像系统光谱分辨率＜5 nm,MTF在50 lp/mm时升至0.75.将前置望远物镜与光谱成像系统根据匹配原则进行组合优化后光栅型成像光谱仪系统点列图RMS半径随波长的变化均小于0.2,波长的80％的能量集中在Φ6 μm范围内,波长各视场在特征频率50 lp/mm处的光学传递函数均大于0.5.整个光学系统具有结构简单、像差校正能力强、结构尺寸较小的优点.
成像光譜儀是一種“圖譜閤一”的光學遙感儀器.從光柵型成像光譜儀的使用要求齣髮,利用Zemax軟件設計瞭一種光柵型成像光譜儀光學繫統.其中,前置望遠物鏡採用反射式結構,傳統的卡塞格林結構在主次鏡均採用非毬麵時校正像差的能力依然有限,設計時採用改進後的卡塞格林結構對像差進行校正,最終設計的望遠鏡頭傳函在50 lp/mm處達到0.5,場麯控製在0.078以內,且不存在畸變.針對光譜成像繫統通常採用的基于平麵光柵的CzernyTurner結構由于像差校正能力有限、成像質量較差不能滿足儀器的使用要求.採用基于凸麵光柵的光譜成像繫統,該繫統結構緊湊、可實現寬波段內像差的同時校正.最終設計的光譜成像繫統光譜分辨率＜5 nm,MTF在50 lp/mm時升至0.75.將前置望遠物鏡與光譜成像繫統根據匹配原則進行組閤優化後光柵型成像光譜儀繫統點列圖RMS半徑隨波長的變化均小于0.2,波長的80％的能量集中在Φ6 μm範圍內,波長各視場在特徵頻率50 lp/mm處的光學傳遞函數均大于0.5.整箇光學繫統具有結構簡單、像差校正能力彊、結構呎吋較小的優點.
성상광보의시일충“도보합일”적광학요감의기.종광책형성상광보의적사용요구출발,이용Zemax연건설계료일충광책형성상광보의광학계통.기중,전치망원물경채용반사식결구,전통적잡새격림결구재주차경균채용비구면시교정상차적능력의연유한,설계시채용개진후적잡새격림결구대상차진행교정,최종설계적망원경두전함재50 lp/mm처체도0.5,장곡공제재0.078이내,차불존재기변.침대광보성상계통통상채용적기우평면광책적CzernyTurner결구유우상차교정능력유한、성상질량교차불능만족의기적사용요구.채용기우철면광책적광보성상계통,해계통결구긴주、가실현관파단내상차적동시교정.최종설계적광보성상계통광보분변솔＜5 nm,MTF재50 lp/mm시승지0.75.장전치망원물경여광보성상계통근거필배원칙진행조합우화후광책형성상광보의계통점렬도RMS반경수파장적변화균소우0.2,파장적80％적능량집중재Φ6 μm범위내,파장각시장재특정빈솔50 lp/mm처적광학전체함수균대우0.5.정개광학계통구유결구간단、상차교정능력강、결구척촌교소적우점.
