一种星载成像光谱仪的分光系统及其分光方法技术方案

本发明专利技术公开了一种星载成像光谱仪的分光系统及其分光方法。从长度为60mm～120mm的狭缝入射的远心光线，经弯月形透镜折射和凹球面反射镜反射后，以会聚光束的形式入射到凸球面光栅上；所述的会聚光束经凸球面光栅衍射后实现光谱分光；分光后得到的发散光束依次通过凹球面反射镜反射和弯月形透镜折射，成像于像平面，实现光谱成像。本发明专利技术提供的分光系统，其结构特点在于引入弯月形透镜，减小传统Offner结构在长狭缝时的大像散，实现超长狭缝的光谱成像；光学元件满足共轴对称，谱线弯曲和梯形畸变小，能够实现高保真光谱成像；适用于超大幅宽、高空间分辨率、中高光谱分辨率的星载成像光谱仪进行分光处理。

Spectral system of spaceborne imaging spectrometer and method for splitting the same

The invention discloses a light splitting system of a spaceborne imaging spectrometer and a method for splitting the same. From the length of 60mm ~ 120mm slit telecentric light, the meniscus lens and a concave spherical mirror, to form a convergent beam incident to the convex grating; convergent beam with convex spherical grating to achieve spectral light the divergent beam obtained after splitting; followed by concave spherical mirror and meniscus lens, imaging in the image plane, to achieve spectral imaging. The optical system provided by the invention is characterized by a meniscus lens, reduce the astigmatism of the traditional Offner structure in the long slot, realize long slit spectral imaging; optical elements meet coaxial symmetry, spectral line curvature and trapezoidal distortion is small, can achieve high fidelity spectral imaging; suitable for large width and high space in resolution, high spectral resolution spaceborne imaging spectrometer for optical processing.

【技术实现步骤摘要】
一种星载成像光谱仪的分光系统及其分光方法
本专利技术涉及一种适用于超大幅宽、高空间分辨率、中高光谱分辨率的星载成像光谱仪的分光装置及其分光方法，属于光谱成像

技术介绍
上世纪80年代，随着对地观测应用的发展需要，成像光谱技术兴起。它是综合了空间成像技术和光谱成像技术的新兴领域，极大地拓宽了人们在航天遥感领域、农林资源探测、矿物资源与地质勘探、军事侦测、生物医疗等方面的应用范围。成像光谱仪分光装置结构可分为色散型、干涉型等。传统的色散型分光装置结构形式主要有：平面光栅Czerny-Turner型分光装置、凸面光栅Offner型分光装置、凹面光栅Dyson型分光装置等。这些结构在中短狭缝时能够很好的满足仪器指标要求，但是对于需满足超大幅宽、高空间分辨率要求的长狭缝系统而言，存在较大像差且光谱图像易失真。只能采用视场拼接的方式，将长狭缝系统分为多个中短狭缝系统拼接而成，拼接后的系统结构复杂，体积庞大。星载成像光谱仪和机载成像光谱仪一般对仪器的重量、体积等几何物理量要求较高，过大的体积和重量导致仪器的生产、制造、发射等成本急剧增加，尤其是星载成像光谱仪，对仪器的重量和体积要求更为严本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载成像光谱仪的分光方法，其特征在于：从长度为60mm～120mm的狭缝入射的远心光线，经弯月形透镜折射和凹球面反射镜反射后，以会聚光束的形式入射到凸球面光栅上；所述的会聚光束经凸球面光栅衍射后实现光谱分光；分光后得到的发散光束依次通过凹球面反射镜反射和弯月形透镜折射，成像于像平面，实现光谱成像。

【技术特征摘要】
1.一种星载成像光谱仪的分光方法，其特征在于：从长度为60mm～120mm的狭缝入射的远心光线，经弯月形透镜折射和凹球面反射镜反射后，以会聚光束的形式入射到凸球面光栅上；所述的会聚光束经凸球面光栅衍射后实现光谱分光；分光后得到的发散光束依次通过凹球面反射镜反射和弯月形透镜折射，成像于像平面，实现光谱成像。2.一种星载成像光谱仪的分光系统，其特征在于：它的分光装置采用凸面光栅Offner-Wynne型结构，包括入射狭缝（1）、弯月形透镜（2）、凹球面反射镜（3）、凸球面光栅（4）和像平面（5）；所述的分光装置在空间上关于凸球面光栅（4）的主截面（6）对称；从狭缝（1）入射的远心光线经弯月形透镜（2）折射、球面反射镜（3）反射后，光束会聚入射到凸球面光栅（4）上，发散光束再依次经凹球面反射镜（3）反射和弯月形透镜（2）折射，成像于像平面（5），实现光谱成像；所述狭缝长度的取值范围为60mm～120mm。3.根据权利要求2所述的一种星载成像光谱仪的分光系统，其特征在于：凸球面光栅（4）与弯月形透镜（2）的后表面（2-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱嘉诚，沈为民，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32