星载高光谱成像仪光学系统的选择与设计 被引量：55

1

作者 郑玉权 王慧 王一凡 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2629-2637,共9页

对几台国内外典型的星载高光谱成像仪所采用的光学系统结构进行了分析,阐述了棱镜色散、光栅色散、傅里叶变换3种主流高光谱成像仪分光方式的结构原理和优缺点。根据宽波段、小型化的研究目标,设计了一个全反射式高光谱成像仪光学系统... 对几台国内外典型的星载高光谱成像仪所采用的光学系统结构进行了分析,阐述了棱镜色散、光栅色散、傅里叶变换3种主流高光谱成像仪分光方式的结构原理和优缺点。根据宽波段、小型化的研究目标,设计了一个全反射式高光谱成像仪光学系统。该系统由离轴非球面三反射镜望远成像系统和两个Offner凸光栅光谱成像系统组成,通过改变两个光谱成像系统的变倍比来实现两种探测器的匹配。给出的该系统的详细设计结果显示,光学系统128个谱段的调制传递函数均达到0.6以上,畸变<0.44%,谱线弯曲<0.03%。实验结果表明,选定的全反射式光学系统满足小型化星载高光谱成像仪的技术要求,有效降低了仪器的体积和质量,通过加大光学系统的相对孔径弥补了光栅衍射效率低的缺点。 展开更多

关键词 高光谱成像仪 凸光栅 TMA光学系统 Offner光谱成像系统

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小型Offner光谱成像系统的设计 被引量：53

2

作者 郑玉权 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期650-657,共8页

研究了在发散光束中使用色散元件的小型Offner光谱成像系统,分析了Offner凸光栅光谱成像系统和Offner曲面棱镜光谱成像系统的优缺点,与传统准直光束中使用光栅或棱镜的方法相比,Offner光谱成像系统具有体积小、质量轻、无谱线弯曲、色... 研究了在发散光束中使用色散元件的小型Offner光谱成像系统,分析了Offner凸光栅光谱成像系统和Offner曲面棱镜光谱成像系统的优缺点,与传统准直光束中使用光栅或棱镜的方法相比,Offner光谱成像系统具有体积小、质量轻、无谱线弯曲、色畸变小的特点。给出了两种系统的设计结果,并研究了滤除二级和高级次光谱的方法,给出了与Offner光谱成像系统匹配的不同形式的像方远心前置光学系统,可满足微小卫星超光谱成像仪的要求。 展开更多

关键词 光谱成像系统 超光谱 二级光谱 凸光栅 曲面棱镜

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大视场高分辨力星载成像光谱仪光学系统设计 被引量：36

3

作者 薛庆生 黄煜 林冠宇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期240-245,共6页

大视场、高分辨力星载成像光谱仪已成为空间遥感的迫切需求。根据大视场、高分辨力的研究目标,提出了先视场分离分光再用分色片分光的设计方法,分析了视场分离分光的原理。设计了一个全反射式星载成像光谱仪光学系统,该系统由指向镜、11... 大视场、高分辨力星载成像光谱仪已成为空间遥感的迫切需求。根据大视场、高分辨力的研究目标,提出了先视场分离分光再用分色片分光的设计方法,分析了视场分离分光的原理。设计了一个全反射式星载成像光谱仪光学系统,该系统由指向镜、11.42°远心离轴三反消像散(TMA)前置望远系统和4个Offner凸面光栅光谱成像系统组成,通过恰当选择4个光谱成像系统的变倍比来实现2种探测器的匹配。运用光学设计软件CODE V对成像光谱仪调制系统进行了光线追迹和优化,并对设计结果进行了分析。分析结果表明,光学系统在各个谱段的光学传递函数均达到0.7以上,完全满足设计指标要求;同时证明了设计方法是可行的。 展开更多

关键词 光学设计 成像光谱仪 离轴三反消像散 凸面光栅 Offner光谱成像系统

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凸面光栅成像光谱仪的光谱定标 被引量：26

4

作者 齐向东 撖芃芃 +1 位作者 潘明忠 崔继承 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2870-2876,共7页

为了对自主研发的凸面光栅成像光谱仪进行光谱定标,基于单色准直光定标法设计了一套由单色仪和平行光管组成的光谱定标系统。采用自行研制的光谱定标数据采集软件及数据处理软件对凸面光栅成像光谱仪进行了光谱定标及定标数据分析。定... 为了对自主研发的凸面光栅成像光谱仪进行光谱定标,基于单色准直光定标法设计了一套由单色仪和平行光管组成的光谱定标系统。采用自行研制的光谱定标数据采集软件及数据处理软件对凸面光栅成像光谱仪进行了光谱定标及定标数据分析。定标结果显示:该定标系统结构紧凑、通用性强,具有较高的定标精度,其光谱范围大于400～800nm,光谱分辨率优于10nm,能够满足实际定标要求。 展开更多

关键词 成像光谱仪 凸面光栅 光谱定标 单色准直光定标法

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Offner凸面光栅超光谱成像仪的设计与研制 被引量：16

5

作者 季轶群 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期285-287,共3页

传统的平面或凹面光栅分光的光谱成像仪受像差校正的限制,数值孔径较小,能量利用率低,难以实现高的光谱和空间分辨率。用一块凸面光栅代替全反射式Offner中继系统中的凸面反射镜,构成的Offner凸面光栅超光谱成像仪具有固有像差小的优点... 传统的平面或凹面光栅分光的光谱成像仪受像差校正的限制,数值孔径较小,能量利用率低,难以实现高的光谱和空间分辨率。用一块凸面光栅代替全反射式Offner中继系统中的凸面反射镜,构成的Offner凸面光栅超光谱成像仪具有固有像差小的优点。凸面光栅的制作采用全息记录的方法,通过优化设计全息记录参数和光栅槽形,可获得高的衍射效率。优化设计并研制得到的凸面光栅超光谱成像仪结构紧凑、像差校正能力强、数值孔径大、集光本领高,可同时获得高的光谱和空间分辨率。 展开更多

关键词 超光谱成像 OFFNER 凸面光栅 全息记录

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机载轻小型高分辨率成像光谱仪光学系统设计 被引量：13

6

作者 王保华 阮宁娟 +3 位作者 郭崇岭 王媛媛 王铮 钟晓明 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期170-177,共8页

为了满足轻小型机载遥感平台对成像光谱仪高分辨率和小型化的要求,采用平场Schwarzschild望远系统和基于凸面光栅的Offner光谱成像系统匹配的结构形式,设计了一个工作谱段为0.4~2.5μm、相对孔径D/f=1/3、全视场2ω=7.2°的机载高... 为了满足轻小型机载遥感平台对成像光谱仪高分辨率和小型化的要求,采用平场Schwarzschild望远系统和基于凸面光栅的Offner光谱成像系统匹配的结构形式,设计了一个工作谱段为0.4~2.5μm、相对孔径D/f=1/3、全视场2ω=7.2°的机载高分辨率成像光谱仪光学系统。分析了Schwarzschild望远系统和Offner光谱成像系统的特点和像差校正方法,利用ZEMAX光学设计软件进行了光线追迹和优化设计,给出了系统的调制传递函数曲线（MTF）和点列图,并进行了分析和评价。设计和分析结果表明,机载高分辨率成像光谱仪可以实现0.6m的空间分辨率和全谱段5nm的光谱分辨率,满足机载宽刈幅遥感成像的应用要求,光学系统结构简单紧凑,具有接近衍射极限的优良像质,易于加工和装调实现,具有较高的实际应用价值。 展开更多

关键词 成像系统 成像光谱仪 光学设计 凸面光栅 Offner光谱成像系统

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高衍射效率短波红外凸面闪耀光栅的研制与应用 被引量：12

7

作者 郑志忠 杨忠 修连存 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期53-61,共9页

利用矢量衍射理论,对矩形槽型光栅和三角槽型光栅分别进行衍射效率分析,结果表明三角槽型光栅的衍射效率比矩形槽型光栅高出1倍左右。基于五轴超精密单点金刚石车床切削工艺,计算了金刚石刀头移动误差、移动间隔标准偏差范围、光栅刻线... 利用矢量衍射理论,对矩形槽型光栅和三角槽型光栅分别进行衍射效率分析,结果表明三角槽型光栅的衍射效率比矩形槽型光栅高出1倍左右。基于五轴超精密单点金刚石车床切削工艺,计算了金刚石刀头移动误差、移动间隔标准偏差范围、光栅刻线位置的加工偏差,并分析了刀头磨损对光栅衍射效率的影响。在此基础上,成功研制了曲率半径为70 mm、刻线密度为60 line/mm、直径为52 mm的凸面闪耀光栅,在1000~2500 nm光谱范围内,其最大相对衍射效率大于80%,平均相对衍射效率大于60%。实际飞行高光谱数据表明,基于该光栅研制的短波红外成像光谱仪满足地质遥感技术要求。 展开更多

关键词 光栅 成像光谱 凸面光栅 衍射效率 超精密加工 短波红外

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微型集成超光谱成像系统 被引量：10

8

作者 季轶群 宫广彪 +1 位作者 朱善兵 沈为民 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期727-731,共5页

设计了一种便携式高集成度超光谱成像系统，其特点是将系统中的所有光学元件固化在两块胶合而成的普通玻璃表面。介绍了系统的结构原理与设计思想，给出了设计实例及像质评价。优化设计的超光谱成像光学系统由3个同心球面光学元件构成... 设计了一种便携式高集成度超光谱成像系统，其特点是将系统中的所有光学元件固化在两块胶合而成的普通玻璃表面。介绍了系统的结构原理与设计思想，给出了设计实例及像质评价。优化设计的超光谱成像光学系统由3个同心球面光学元件构成，曲率中心与入射狭缝、CCD接收器位于同一平面内，系统尺寸〈30mm×30mm×30mm。光学系统在可见光波段（0．4～0．8μm）工作，相对孔径〉1：2．5，放大倍率为1：1，无色畸变，谱线弯曲仅为几个纳米，满足物方和像方远心，成像质量接近衍射极限，光谱分辨率高、稳定性好，适用于航天、生物医学等领域。 展开更多

关键词 超光谱成像 成像仪 凸面光栅 光学设计

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高光谱分辨率紫外Offner成像光谱仪系统设计 被引量：11

9

作者 朱雨霁 尹达一 +1 位作者 陈永和 任百川 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期299-306,共8页

紫外成像光谱仪是遥感探测仪器的重要组成部分之一。在机载和星载领域,遥感平台正逐步要求光谱仪在实现高分辨率的同时,其设备趋于轻量化和小型化。针对紫外成像光谱仪高光谱分辨率、轻量化、小型化等特点,研究了基于Offner结构的紫外... 紫外成像光谱仪是遥感探测仪器的重要组成部分之一。在机载和星载领域,遥感平台正逐步要求光谱仪在实现高分辨率的同时,其设备趋于轻量化和小型化。针对紫外成像光谱仪高光谱分辨率、轻量化、小型化等特点,研究了基于Offner结构的紫外成像光谱系统,设计了一种工作波段为250~400nm、狭缝长40mm、光谱分辨率为0.3nm的高分辨率紫外成像光谱仪,并对设计结果进行了分析与评价。结果表明,这种紫外成像光谱仪在38.5lp/mm处调制传递函数达到0.76以上,实现了接近衍射极限的优良成像质量;谱线弯曲和色畸变在像元尺寸的10%以内。另外,该结构在原Offner结构的基础上大大缩小了系统体积,实现了紫外遥感仪器小型化、轻量化的目的,且易于加工和装调,满足设计指标要求,适合机载和星载遥感应用。 展开更多

关键词 光学设计 紫外 成像光谱仪 Offner光谱成像系统 高分辨率 凸面光栅

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光谱仪用平场凹面光栅的凸面母光栅的消像差设计思路 被引量：7

10

作者 周倩 李立峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2281-2285,共5页

平场全息凹面光栅是光谱仪中的核心元件之一,其成像质量和衍射效率直接影响了光谱仪的分辨率和光能利用率。利用凸面母光栅复制制作凹面光栅,便于在凸面基底上进行离子束刻蚀以获得高的衍射效率。为了保证复制的凹面光栅具有高的成像质... 平场全息凹面光栅是光谱仪中的核心元件之一,其成像质量和衍射效率直接影响了光谱仪的分辨率和光能利用率。利用凸面母光栅复制制作凹面光栅,便于在凸面基底上进行离子束刻蚀以获得高的衍射效率。为了保证复制的凹面光栅具有高的成像质量,文章提出一种全息凸面光刻胶光栅的消像差设计方法,优化中考虑了凸面基底对记录光束的折射效应以及由基底折射率所引入的附加光程。通过将"光程函数级数展开法"和ZEMAX光学设计软件相结合,采用粗精两步优化的方法,显著提高了优化的效率和成功率。ZEMAX对比仿真结果显示,复制得到的凹面光栅与传统直接采用全息法制作的凹面光栅的成像质量是相当的。 展开更多

关键词 衍射光栅 平场凹面光栅 凸面光栅 消像差设计

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星载大视场短波红外成像光谱仪光学设计 被引量：9

11

作者 薛庆生 林冠宇 宋克非 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期673-678,共6页

根据大视场短波红外成像光谱仪的要求,考虑到市售探测器的限制,提出了视场分离的方法,分析了视场分离方法的原理.利用此方法设计了一个星载大视场短波红外成像光谱仪光学系统,该系统由11.42°远心离轴三反消像散前置望远系统和2个Of... 根据大视场短波红外成像光谱仪的要求,考虑到市售探测器的限制,提出了视场分离的方法,分析了视场分离方法的原理.利用此方法设计了一个星载大视场短波红外成像光谱仪光学系统,该系统由11.42°远心离轴三反消像散前置望远系统和2个Offner凸面光栅光谱成像系统组成,运用光学设计软件CODEV和ZEMAX对成像光谱仪光学系统进行了光线追迹和优化,并对设计结果进行了分析,分析结果表明,光学系统在各个谱段的光学传递函数均达到0.7以上,完全满足设计指标要求. 展开更多

关键词 光学设计 成像光谱仪 离轴三反消像散 凸面光栅 Offner光谱成像系统

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成像光谱仪一体化设计 被引量：10

12

作者 崔继承 刘玉娟 +1 位作者 潘明忠 唐玉国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期839-843,共5页

随着超光谱成像技术的发展,超光谱成像光谱仪的要求也随之提高,小型化、高光谱分辨率和高空间分辨率成为发展趋势,这就要求设计者在进行仪器设计的过程中不断完善和优化设计。提出了成像光谱仪一体化设计的方法,即不单纯地进行光谱仪分... 随着超光谱成像技术的发展,超光谱成像光谱仪的要求也随之提高,小型化、高光谱分辨率和高空间分辨率成为发展趋势,这就要求设计者在进行仪器设计的过程中不断完善和优化设计。提出了成像光谱仪一体化设计的方法,即不单纯地进行光谱仪分光系统的设计,而是将光谱仪分光系统置于整体结构中进行整体系统设计和优化,从而实现超光谱成像光谱仪的最佳设计结果,并以近年来应用较为广泛的凸面光栅成像光谱仪为例,较为详细地阐述了成像光谱仪一体化设计方法在系统研制过程中的应用,并通过对该凸面光栅成像光谱仪的测试验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 成像光谱仪 小型化 光谱 凸面光栅

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一种Offner型小型短波红外成像光谱仪 被引量：9

13

作者 郑志忠 杨忠 +4 位作者 修连存 董金鑫 陈春霞 高扬 俞正奎 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2267-2272,共6页

通过对Offner分光光学系统分析,给出了快速计算初始结构参数公式,根据算得的初始结构参数优化出一套适用于短波红外(1 000~2 500nm)的分光光学系统,设计的光学系统相对孔径大(F/#2.2)、光谱分辨率高(优于10nm)和入射狭缝长(12mm),在整... 通过对Offner分光光学系统分析,给出了快速计算初始结构参数公式,根据算得的初始结构参数优化出一套适用于短波红外(1 000~2 500nm)的分光光学系统,设计的光学系统相对孔径大(F/#2.2)、光谱分辨率高(优于10nm)和入射狭缝长(12mm),在整个波长和视场范围内调制传递函数MTF均大于0.5。完成的成像光谱仪整机体积小,重量轻(小于5kg),仪器测试结果表明,全光谱范围内光谱线性好,光谱标定后波长精度优于4nm,通过对不同波段分辨率测试,全波长范围内光谱分辨率与设计相符,动态成像实验表明,光谱图像清晰并且光谱数据质量佳。 展开更多

关键词 成像光谱仪 短波红外 光学设计 凸面光栅 光谱分辨率 波长定标

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无人机低空高光谱系统及应用研究 被引量：5

14

作者 刘洪成 叶发旺 +2 位作者 谭宏婕 鲁纳川 张川 《世界核地质科学》 CAS 2023年第4期1009-1019,共11页

航空高光谱遥感技术在地质勘查中发挥了重要作用。近年来,无人机低空高光谱遥感数据以高空间分辨率和高性价比的优势在区域地质勘查工作中的应用获得了快速发展。利用透射式光栅分光技术研制具有较小体积和重量的短波红外成像光谱仪。... 航空高光谱遥感技术在地质勘查中发挥了重要作用。近年来,无人机低空高光谱遥感数据以高空间分辨率和高性价比的优势在区域地质勘查工作中的应用获得了快速发展。利用透射式光栅分光技术研制具有较小体积和重量的短波红外成像光谱仪。开发成像光谱仪与高精度惯导同步触发技术,实现影像数据与外方位元素的同步获取,在此基础上完成了与电源管理系统、稳定平台和无人机的系统集成。在新疆雪米斯坦地区开展了试验应用,获取的地面靶标的光谱曲线与ASD光谱仪地面准同步实测相比具有较高的吻合度,典型特征吸收峰位置偏差均在1个像元以内。基于无人机低空高光谱影像进行矿物填图,与同一地区SASI航空高光谱矿物填图结果对比分析。结果表明:无人机低空高光谱影像空间分辨率较高,识别出的矿物种类更加丰富,且根据蚀变矿物特征吸收峰位置的细微差别,可以将一些矿物更进一步细分,实现围岩蚀变等成矿要素信息更高精准识别。 展开更多

关键词 低空高光谱遥感 透射式光栅 光谱畸变 高精度惯导 同步触发

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凸面光栅成像光谱仪的干涉法装调 被引量：7

15

作者 刘玉娟 巴音贺希格 +1 位作者 崔继承 唐玉国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1736-1742,共7页

研究了Offner凸面光栅成像光谱仪同心分光系统的装调方法。将双光束干涉基本原理与同心光学系统基本特点相结合,提出了适用于Offner凸面光栅成像光谱仪的干涉装调法。该方法首先对凸面光栅成像光谱仪同心光学系统的两个凹球面反射镜进... 研究了Offner凸面光栅成像光谱仪同心分光系统的装调方法。将双光束干涉基本原理与同心光学系统基本特点相结合,提出了适用于Offner凸面光栅成像光谱仪的干涉装调法。该方法首先对凸面光栅成像光谱仪同心光学系统的两个凹球面反射镜进行同心装调,由于单个球面反射镜的离焦量难以调整至零,故引入相对离焦使两个反射镜的离焦量相等,从而实现两镜同心。另外,考虑无法用同一套凹球面补偿镜来检测凸球面,故提出采用谱图直读法来确定凸面光栅位置,实现了Offner凸面光栅成像光谱仪的高精度同心装调。实验结果表明,经干涉法装调后,分光系统主镜和三镜的球心距离可以达到几个纳米甚至更高。 展开更多

关键词 成像光谱仪 凸面光栅 干涉装调法 谱图直读法

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凸面光栅Offner结构成像光谱仪的傅里叶分析 被引量：5

16

作者 黄元申 陈家璧 《光学仪器》 2007年第6期40-43,共4页

用傅里叶光学对凸面光栅Offner结构成像光谱仪的光学系统进行了分析;给出了当探测器的接收面放在负一级光谱像平面上时的光强分布公式,建立了探测器接收面上的光强分布与地面目标的空间信息及光谱信息之间的一一对应关系。在此基础上可... 用傅里叶光学对凸面光栅Offner结构成像光谱仪的光学系统进行了分析;给出了当探测器的接收面放在负一级光谱像平面上时的光强分布公式,建立了探测器接收面上的光强分布与地面目标的空间信息及光谱信息之间的一一对应关系。在此基础上可以对目标进行直接分析。 展开更多

关键词 成像光谱仪 凸面光栅 Offner结构 同心光学系统

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基于PSIM机载大视场宽谱段偏振光谱成像系统光学设计

17

作者 李鑫权 张军强 +3 位作者 吴从均 马健 卢天姣 杨斌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期250-257,共8页

为满足偏振光谱成像探测中对于大视场、宽谱段技术要求,设计了一种基于偏振强度调制技术(PSIM)的宽谱段大视场偏振光谱成像仪。针对前置望远镜组,文中对现有国内玻璃材料消色差分析,优选了可见至短波红外的复消色差玻璃,通过控制镜组中P... 为满足偏振光谱成像探测中对于大视场、宽谱段技术要求,设计了一种基于偏振强度调制技术(PSIM)的宽谱段大视场偏振光谱成像仪。针对前置望远镜组,文中对现有国内玻璃材料消色差分析,优选了可见至短波红外的复消色差玻璃,通过控制镜组中PSIM模块光线角度,实现大视场内在PSIM模块上的入射角度需求。结合分析结果,采用光学设计软件优化设计。设计结果表明,前置望远系统能够实现波段为400~1 700 nm,视场角为72°,焦距为20 mm, F数为4的高质量成像,全谱段内探测器截止频率处传递函数优于0.4, PSIM模块上最大入射角度为±4.99°,有效保证了各视场内偏振调制的一致性。后置光谱分光系统采用基于Offner结构的凸面光栅,优化结果显示各波段点列图均小于一个像元,在探测器奈奎斯特频率处中心波长的MTF达到0.6,各项指标均满足设计要求。本文对于基于PSIM宽谱段偏振光谱成像仪器的工程化具有很重要的现实意义,对宽谱段光学系统消色差设计也具有一定指导意义。 展开更多

关键词 偏振成像光谱仪 复消色差 PSIM 凸面光栅 光学设计

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一种凸面光栅Offner结构成像光谱仪的设计方法 被引量：6

18

作者 黄元申 陈南曙 +2 位作者 张大伟 倪争技 庄松林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1236-1239,共4页

介绍了一种新型凸面光栅结构成像光谱仪的设计方法。指出在这种系统中存在一个消除了3次和5次像差的环视场。采用低空间频率的凸面光栅(177线/毫米),它仍是一个具有高光谱分辨率(2.1nm)的系统。提出了一种新的设计方法,运用一个简单的... 介绍了一种新型凸面光栅结构成像光谱仪的设计方法。指出在这种系统中存在一个消除了3次和5次像差的环视场。采用低空间频率的凸面光栅(177线/毫米),它仍是一个具有高光谱分辨率(2.1nm)的系统。提出了一种新的设计方法,运用一个简单的方程可以设计出系统中具有最小畸变的环视场;一个非光学专业的设计者可以达到理想的设计目的。这种成像光谱仪结构非常简单,很容易实现小型化和轻型化。实验的结果与理论分析相一致。 展开更多

关键词 成像光谱仪 凸面光栅 Offner结构 同心光学系统 波像差

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高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计 被引量：5

19

作者 王保华 李可 +2 位作者 唐绍凡 张秀茜 王媛媛 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2021年第1期92-99,共8页

针对高空间分辨率、高光谱分辨率和大幅宽成像的遥感应用需求,提出了高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪技术方案,分析确定了成像光谱仪光学系统指标,设计了空间成像光学系统和光谱成像光学系统。空间成像光学系统采用自由曲面离轴三反设... 针对高空间分辨率、高光谱分辨率和大幅宽成像的遥感应用需求,提出了高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪技术方案,分析确定了成像光谱仪光学系统指标,设计了空间成像光学系统和光谱成像光学系统。空间成像光学系统采用自由曲面离轴三反设计方案,实现了大视场、大相对孔径像方远心设计,系统相对畸变小于0.02%;光谱成像光学系统的狭缝长度超过90mm,采用新型离轴透镜补偿型Offner设计方案,实现了长狭缝高保真光谱成像设计,谱线弯曲和色畸变均小于1/10像元尺寸。设计结果表明,高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统简单紧凑,成像品质接近系统衍射极限,满足星载高光谱对地成像的数据应用要求。 展开更多

关键词 成像光谱仪 光学系统设计 自由曲面 凸面光栅 航天遥感

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Offner成像光谱仪的消像差技术 被引量：5

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作者 赵美红 李文昊 +1 位作者 巴音贺希格 吕强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3001-3011,共11页

介绍了基于同心结构的Offner成像光谱仪光学系统的工作原理、结构特点及优势,综述了Offner型成像光谱仪在国内外的研究进展。较详细地介绍了国内外目前常用的三种消像差方式,即通过改变光学元件装调结构实现消像差,基于单光栅像差理论... 介绍了基于同心结构的Offner成像光谱仪光学系统的工作原理、结构特点及优势,综述了Offner型成像光谱仪在国内外的研究进展。较详细地介绍了国内外目前常用的三种消像差方式,即通过改变光学元件装调结构实现消像差,基于单光栅像差理论的解析方法进行消像差以及通过设计凸面全息光栅来提高光谱图像的分辨率。文中总结了Offner成像光谱仪存在的关键问题及发展趋势,强调该系统需要解决的问题的是消除系统像差,提高系统光谱分辨率、空间分辨率和对弱信号的探测能力,其发展方向为更高的分辨率和探测能力以及系统的小型化和轻量化。基于对Offner成像光谱仪的研究,文中提出了一种从凸面全息光栅与光谱仪一体化设计的角度进行消像差的思路。 展开更多

关键词 Offner成像系统 成像光谱仪 像差校正 凸面全息光栅

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