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成像光谱仪的离轴反射式光学系统设计

王美钦 王忠厚 白加光

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.
引用本文: 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.
WANG Mei-Qin, WANG Zhong-Hou, BAI Jia-Guang. Optical design of off-axis three-mirror anastigmatic system for imaging spectrometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(1): 167-172.
Citation: WANG Mei-Qin, WANG Zhong-Hou, BAI Jia-Guang. Optical design of off-axis three-mirror anastigmatic system for imaging spectrometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(1): 167-172.

成像光谱仪的离轴反射式光学系统设计

Optical design of off-axis three-mirror anastigmatic system for imaging spectrometer

  • 摘要: 高分辨率成像光谱仪要求光学系统在宽视场和宽波段范围内具有高的空间分辨率和光谱分辨率。根据同轴三反光学系统初级像差理论计算初始结构,并分别将孔径光阑置于主镜、次镜和三镜焦点,通过光阑和视场离轴,设计了无中心遮拦的离轴反射式光学系统。其光谱范围为1.0~2.5 m,焦距f=1 600 mm,相对孔径为1/ 5,视场角为6.861.48,满足成像光谱仪宽视场、大相对孔径离轴三反消象散光学系统的设计指标。
  • [1] Fan Xuewu, Chen Rongli, Liu Bo, et al. Optical design of prefixing objective of imaging spectrometer[J]. Optical Technique, 2003, 29(4): 498-499. (in Chinese)
    [2] 樊学武, 陈荣立, 刘卜, 等. 一种成像光谱仪前置物镜的设计[J]. 光学技术, 2003, 29(4): 498-499.
    [3] Schaepman M, Green R, Ungar S G, et al. The future of imaging spectroscopy prospective technologies and applications[C]//IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2006: 2005-2009.
    [4] 张亮, 安源, 金光. 大视场、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.
    [5] 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)
    [6] 潘君骅. 光学非球面的设计、加工与检验[M]. 北京: 科学出版社, 1994: 157-160.
    [7] 伍和云, 王培刚. 离轴反射式光学系统设计[J]. 光电工程,2006, 33(1): 34-37.
    [8] Ishigaki Junchi, Okamura Toshihiro, Tanikawa Kunihiro. Designing and testing of off-axis three-mirror optical system for multi-spectral sensor[C]//SPIE, 1997, 3061: 356-369.
    [9] 常军, 翁志成, 姜会林, 等. 长焦距空间三反射光学系统的设计[J]. 光学精密工程, 2001, 9(4): 315~318.
    [10] Juranek H J, Sand R, Schweizer J, et al. Off-axis telescope: the future generation of Earth observation telescopes[C]//SPIE, 1998, 3439: 104-115.
    [11] 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.
    [12] Pan Junhua. Design, fabrication and testing of aspherical optical surface [M]. Beijing: Science Press, 1994: 157-160. (in Chinese)
    [13] Chattopadhyay Santanu, Shelly Adhikari, Sabyasachi Sengupta, et al. Highly regular, modular, and cascadable design of cellular automata-based pattern classifier[C]//IEEE Transactions on Very large Scale Intergration Systems, 2000, 8(6): 724-735.
    [14] Wu Heyun, Wang Peigang. Optical design of off-axis three-mirror system[J]. Opto-Electronic Engineering, 2006, 33(1): 34-37. (in Chinese)
    [15] Chang Jun, Weng Zhicheng, Jiang Huilin, et al. Spatial three mirror optical system design[J]. Optics and Precision Engineering, 2001, 9(4): 315-318. (in Chinese)
    [16] 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)
  • [1] 任成明, 孟庆宇, 秦子长.  大型自由曲面离轴三反光学系统降敏设计(特邀) . 红外与激光工程, 2023, 52(7): 20230287-1-20230287-11. doi: 10.3788/IRLA20230287
    [2] 范芯蕊, 刁晓飞, 吴剑威, 康岩辉.  高精度轴对称非球面反射镜轮廓测量方法(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(9): 20220500-1-20220500-8. doi: 10.3788/IRLA20220500
    [3] 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
    [4] 吕晨阳, 战仁军, 崔莹.  激光热灼枪准直镜头设计与非球面优化方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200219-1-20200219-8. doi: 10.3788/IRLA20200219
    [5] 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
    [6] 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
    [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] 姜晰文, 贾学志, 丛杉珊.  自由曲面在制冷型离轴三反光学系统的应用 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918004-0918004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0918004
    [10] 李美萱, 王丽, 董连和, 赵迎.  非球面技术在浸没式光刻照明系统中的应用 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1118003-1118003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1118003
    [11] 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.
    [12] 郑茹, 张国玉, 王凌云, 王浩君, 高越.  光谱型太阳辐射观测仪光学系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 583-589.
    [13] 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.
    [14] 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.
    [15] 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.
    [16] 范哲源, 高立民, 张志, 陈卫宁, 杨洪涛, 张建, 武力, 曹剑中.  中波红外三视场变焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 523-527.
    [17] 于双双, 杜吉, 史宣.  激光粒度仪光学系统设计方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1735-1739.
    [18] 孙秀辉, 杜惊雷, 尹韶云, 邓启凌, 杜春雷.  非球面内表面调制的自由曲面配光透镜设计方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 163-166.
    [19] 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 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2712-2717.
    [20] 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.
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出版历程
  • 刊出日期:  2012-01-25

成像光谱仪的离轴反射式光学系统设计

摘要: 高分辨率成像光谱仪要求光学系统在宽视场和宽波段范围内具有高的空间分辨率和光谱分辨率。根据同轴三反光学系统初级像差理论计算初始结构,并分别将孔径光阑置于主镜、次镜和三镜焦点,通过光阑和视场离轴,设计了无中心遮拦的离轴反射式光学系统。其光谱范围为1.0~2.5 m,焦距f=1 600 mm,相对孔径为1/ 5,视场角为6.861.48,满足成像光谱仪宽视场、大相对孔径离轴三反消象散光学系统的设计指标。

English Abstract

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