留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

Offner型成像光谱仪前置光学系统设计

闫兴涛 杨建峰 薛彬 马小龙 赵意意 卜凡

闫兴涛, 杨建峰, 薛彬, 马小龙, 赵意意, 卜凡. Offner型成像光谱仪前置光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2712-2717.
引用本文: 闫兴涛, 杨建峰, 薛彬, 马小龙, 赵意意, 卜凡. Offner型成像光谱仪前置光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2712-2717.
Yan Xingtao, Yang Jianfeng, Xue Bin, Ma Xiaolong, Zhao Yiyi, Bu Fan. Design of fore telescope system for Offner imaging spectrometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(10): 2712-2717.
Citation: Yan Xingtao, Yang Jianfeng, Xue Bin, Ma Xiaolong, Zhao Yiyi, Bu Fan. Design of fore telescope system for Offner imaging spectrometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(10): 2712-2717.

Offner型成像光谱仪前置光学系统设计

基金项目: 

国家自然科学基金(60808028);国家863计划(2009AA122203)

详细信息
    作者简介:

    闫兴涛(1986- ),男,博士生,主要从事光学设计方面的研究。Email:xingtao.yan@163.com;杨建峰(1969- ),男,博士生导师,博士,主要从事光学设计与光谱成像方面的研究。Email:yangjf@opt.ac.cn

    闫兴涛(1986- ),男,博士生,主要从事光学设计方面的研究。Email:xingtao.yan@163.com;杨建峰(1969- ),男,博士生导师,博士,主要从事光学设计与光谱成像方面的研究。Email:yangjf@opt.ac.cn

  • 中图分类号: O439

Design of fore telescope system for Offner imaging spectrometer

  • 摘要: 针对Offner 型成像光谱仪结构特点,总结了其前置望远系统的选型及设计原则;介绍了一种大视场、长焦距、像方远心离轴三反光学系统的设计方法;利用该方法优化设计了一款焦距800 mm,视场达8.60.148,工作波段0.9~5 m 的星载Offner 型成像光谱仪的前置望远光学系统。对其性能分析表明,在Nyquist 频率16.7 lp/mm 处,各谱段的调制传递函数值均在0.65 以上,接近衍射极限,完全满足成像质量要求。同时证明了该设计方法可行,所设计系统结构紧凑,较易加工,适于空间遥感用Offner 型成像光谱仪。
  • [1] Li Youping, Yu Bingxi, Han Changyuan, et al. Tradeoff optimization design of optical configuration on imaging spectrometer[J]. Optics and Precision Engineering, 2006, 14(6): 974-979. (in Chinese) 李幼平, 禹秉熙, 韩昌元, 等. 成像光谱仪工程权衡优化设 计的光学结构[J]. 光学精密工程, 2006, 14(6): 974-979.
    [2]
    [3] Zheng Yuquan. Design of compact Offner spectral imaging system [J]. Optics and Precision Engineering, 2005, 13(6): 650-657. (in Chinese) 郑玉权.小型Offner 光谱成像系统的设计[J]. 光学精密 工程, 2005, 13(6): 650-657.
    [4]
    [5]
    [6] Gong Guangbiao, Ji Yiqun, Zhu Shanbing, et al. Design of a fore optical objective with large relative aperture for spectral imagers [J]. Infrared and Laser Engineering, 2009, 38(5): 889-892. (in Chinese) 宫广彪, 季轶群, 朱善兵, 等. 一种大相对孔径成像光谱仪 前置物镜设计[J]. 红外与激光工程, 2009, 38(5): 889-892.
    [7] Xue Qingsheng, Huang Yu, Lin Guanyu. Design of wide-angle and high-resolution spaceborne imaging spectrometer [J]. Acta Optica Sinica, 2011, 31(8): 0822001-1. (in Chinese) 薛庆生, 黄煜, 林冠宇. 大视场高分辨力星载成像光谱仪 光学系统设计[J]. 光学学报, 2011, 31(8): 0822001-1.
    [8]
    [9] Xue Qingsheng, Lin Guangyu, Song Kefei. Optical design of space borne shortwave infrared imaging spectrometer with wide field of view [J]. Acta Photonica Sinica, 2011, 40(5): 673-678. (in Chinese) 薛庆生, 林冠宇, 宋克非. 星载大视场短波红外成像光谱 仪光学设计[J]. 光子学报, 2011, 40(5): 673-678.
    [10]
    [11]
    [12] Li Huan, Xiang Yang. Design of 10FOV telecentric off-axis three-mirror anastigmatic telescope [J]. Acta Photonica Sinica, 2009, 38(9): 2256-2260. (in Chinese) 李欢, 向阳. 10远心离轴三反消像散望远系统的光学设计[J]. 光子学报, 2009, 38(9): 2256-2260.
    [13] Wang Meiqin, Wang Zhonghou, Bai Jiaguang. Optical design of off-axis three-mirror anastigmatic system for imaging spectrometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(1): 167-172. (in Chinese) 王美钦, 王忠厚, 白加光. 成像光谱仪的离轴反射式光学 系统设计[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(1): 167-172.
    [14]
    [15] Liu Xiaomei, Xiang Yang. Design of telecentric off-axis spectrometer with three-mirror system of imaging wide field of view[J]. Acta Optica Sinica, 2011, 31(6): 0622004-1. (in Chinese) 刘晓梅, 向阳. 宽视场成像光谱仪前置远心离轴三反光学 系统设计[J]. 光学学报, 2011, 31(6): 0622004-1.
    [16]
    [17]
    [18] Pan Junhua. Design, Fabrication and Testing of Aspherical Optical Surface [M]. Beijing: Science Press, 1994: 157-160. (in Chinese) 潘君骅. 光学非球面的设计尧加工与检验[M]. 北京: 科学 出版社, 1994: 157-160.
    [19]
    [20] Jun-ichi Ishigaki, Toshihiro Okamura, Kunihiro Tanikawa, et al. Designing and testing of off-axis three-mirror optical system for multi-spectral sensor[C]//SPIE, 1997, 3061: 356-369.
    [21] Zhang Liang, An Yuan, Jin Guang. Optical design of the uncoaxial three-mirror system with wide field of view and long focal length[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(2): 278-280. (in Chinese) 张亮, 安源, 金光. 大视场尧长焦距离轴三反射镜光学系统 的设计[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(2): 278-280.
  • [1] 武志昆, 石恩涛, 王咏梅.  消谱线弯曲PGP型成像光谱仪系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20200433-1-20200433-6. doi: 10.3788/IRLA20200433
    [2] 行麦玲, 刘义良, 裴景洋, 胡斌, 杨天远.  空间红外大口径折射式低温镜头设计与验证 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0414002-0414002-6. doi: 10.3788/IRLA202049.0414002
    [3] 杨雨霆, 陈立恒, 徐赫彤, 李世俊, 吴愉华.  高空气球平台地-月成像光谱仪载荷系统热设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1114004-1114004(10). doi: 10.3788/IRLA201948.1114004
    [4] 申远, 于磊, 陈素娟, 沈威, 陈结祥, 薛辉.  高分辨率近红外成像光谱仪光学系统 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 814005-0814005(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0814005
    [5] 孟祥月, 王洋, 张磊, 付跃刚, 顾志远.  大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718005-0718005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0718005
    [6] 邓强, 李升辉.  高分辨率像方远心连续变焦投影镜头的设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1114005-1114005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1114005
    [7] 于磊, 陈素娟, 陈结祥, 薛辉.  精准农业观测高数值孔径短波红外成像光谱仪光学系统 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1218007-1218007(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1218007
    [8] 袁立银, 谢佳楠, 侯佳, 吕刚, 何志平.  紧凑型红外成像光谱仪光学设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 418001-0418001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0418001
    [9] 邱晓晗, 王煜, 常振, 田禹泽, 司福祺.  机载紫外DOAS成像光谱仪CCD成像电路的设计及实施 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 538002-0538002(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0538002
    [10] 殷世民, 高丽伟, 梁永波, 朱健铭, 梁晋涛, 陈真诚.  基于FPGA的干涉式红外成像光谱仪实时光谱复原研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 720001-0720001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0720001
    [11] 张月, 张琢, 苏云, 郑国宪.  宽谱段高分辨率低温成像光谱仪制冷系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 323001-0323001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0323001
    [12] 贤光, 颜昌翔, 吴从均, 张军强.  温度对机载成像光谱仪光学性能的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1647-1653.
    [13] 李刚, 樊学武, 邹刚毅, 王红娟.  基于像方摆扫的空间红外双波段光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 861-866.
    [14] 赵意意, 杨建峰, 薛彬, 闫兴涛.  宽谱段消像散Czerny-Turner光谱仪光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1182-1187.
    [15] 张月, 苏云, 王彬, 郑国宪, 张鹏斌.  用于月球矿物探测的LCTF成像光谱仪热控系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3963-3968.
    [16] 汪逸群, 高志良.  成像光谱仪复合色散棱镜支撑设计与试验 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1982-1987.
    [17] 刘子寒, 季轶群, 石荣宝, 陈宇恒, 沈为民.  机载红外推扫成像光谱仪光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2941-2946.
    [18] 闫兴涛, 杨建峰, 薛彬, 周珂, 赵意意, 卜凡.  利用光纤传像束的内窥镜物镜设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 423-427.
    [19] 张庭成, 廖志波.  离轴三反成像光谱仪光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1863-1865.
    [20] 王美钦, 王忠厚, 白加光.  成像光谱仪的离轴反射式光学系统设计 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 167-172.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  189
  • HTML全文浏览量:  14
  • PDF下载量:  192
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-02-04
  • 修回日期:  2013-03-08
  • 刊出日期:  2013-10-25

Offner型成像光谱仪前置光学系统设计

    作者简介:

    闫兴涛(1986- ),男,博士生,主要从事光学设计方面的研究。Email:xingtao.yan@163.com;杨建峰(1969- ),男,博士生导师,博士,主要从事光学设计与光谱成像方面的研究。Email:yangjf@opt.ac.cn

    闫兴涛(1986- ),男,博士生,主要从事光学设计方面的研究。Email:xingtao.yan@163.com;杨建峰(1969- ),男,博士生导师,博士,主要从事光学设计与光谱成像方面的研究。Email:yangjf@opt.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金(60808028);国家863计划(2009AA122203)

  • 中图分类号: O439

摘要: 针对Offner 型成像光谱仪结构特点,总结了其前置望远系统的选型及设计原则;介绍了一种大视场、长焦距、像方远心离轴三反光学系统的设计方法;利用该方法优化设计了一款焦距800 mm,视场达8.60.148,工作波段0.9~5 m 的星载Offner 型成像光谱仪的前置望远光学系统。对其性能分析表明,在Nyquist 频率16.7 lp/mm 处,各谱段的调制传递函数值均在0.65 以上,接近衍射极限,完全满足成像质量要求。同时证明了该设计方法可行,所设计系统结构紧凑,较易加工,适于空间遥感用Offner 型成像光谱仪。

English Abstract

参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章
    返回