同轴折返式导航与光谱一体化光学系统技术方案

同轴折返式导航与光谱一体化光学系统属于导航与成像光谱技术领域，目的在于，解决现有技术存在的导航相机相对口径偏小、导致曝光时间偏长、出现星点拖拽现象以及成像光谱仪存在的视场光阑视场小、光谱探测的准确性差，多种仪器降低了飞行的灵活性的问题。本发明专利技术中经过同轴远心镜组会聚后并经过TIR棱镜聚焦于DMD数字微镜器件上；光线经过DMD数字微镜器件分成两个方向的光束再次进入TIR棱镜；一个方向的光束在TIR棱镜反射进入准直镜组，经过准直镜组准直为平行光并在PGP分光元件上将复色光色散为单色光，色散后的光线垂直y轴，色散后的光线经过聚焦镜组最终聚焦于光谱像面上；另一个方向的光束在TIR棱镜发射进入成像转接镜组，并在导航像面成像。并在导航像面成像。并在导航像面成像。

【技术实现步骤摘要】
同轴折返式导航与光谱一体化光学系统


[0001]本专利技术属于导航与成像光谱
，具体涉及一种同轴折返式导航与光谱一体化光学系统。

技术介绍

[0002]深空探测是人类在卫星技术取得重大成就的基础上向更广阔的太阳系空间的探索过程，包括了月球探测、行星及其卫星探测以及小行星和彗星探测等。深空探测对人类了解宇宙、认识地球与太阳系的演化过程，以及了解空间现象与地球环境间的关联，具有十分重大的现实意义。
[0003]在深空探测任务中，具有探测目标距离地球远，探测器飞行距离远，飞行时间长的特点。要求卫星具有星际巡航、接近交会和绕飞巡视的能力并能够对目标进行科学探测。但是目前卫星的导航相机的相对口径偏小，导致曝光时间偏长，会出现星点拖拽的现象。而科学探测用到的成像光谱仪则存在视场光阑为狭缝，视场小，不适合卫星略飞过小行星时的面阵探测场景；或者不同波段光谱分时获得，影响光谱探测的准确性。同时多种仪器增大了深空探测卫星的质量，降低了飞行的灵活性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种同轴折返式导航与光谱一体化光学系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.同轴折返式导航与光谱一体化光学系统，其特征在于，包括同轴远心镜组(1)、TIR棱镜(2)、DMD数字微镜器件(3)、准直镜组(4)、PGP分光元件(5)、聚焦镜组(6)、光谱像面(7)、成像转接镜组(8)以及导航像面(9)；所述DMD数字微镜器件(3)的基面(31)与所述同轴远心镜组(1)的像面重合；光线经过同轴远心镜组(1)会聚后并经过TIR棱镜(2)聚焦于DMD数字微镜器件(3)上；光线经过DMD数字微镜器件(3)分成两个方向的光束再次进入TIR棱镜(2)；一个方向的光束在TIR棱镜(2)反射进入准直镜组(4)，经过准直镜组(4)准直为平行光并在PGP分光元件(5)上将复色光色散为单色光，色散后的光线垂直y轴，色散后的光线经过聚焦镜组(6)最终聚焦于光谱像面(7)上；另一个方向的光束在TIR棱镜(2)发射进入成像转接镜组(8)，并在导航像面(9)成像。2.根据权利要求1所述的同轴折返式导航与光谱一体化光学系统，其特征在于，所述同轴远心镜组(1)包括主镜(11)、次镜(12)和校正镜(13)；光束经主镜(11)反射后再经次镜(12)反射，最后经校正镜(13)进入TIR棱镜(2)，通过所述校正镜(13)校正轴外像差并将光学系统调整为像方远心，所述主镜(11)为整个系统的光阑。3.根据权利要求2所述的同轴折返式导航与光谱一体化光学系统，其特征在于，所述主经和所述次镜(12)均为高次非球面。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的同轴折返式导航与光谱一体化光学系统，其特征在于，所述TIR棱镜(2)包括：第一棱镜(21)，所述第一棱镜(21)的一个面为通过同轴远心镜组(1)的出射光的入射界面(24)，所述入射界面(24)和所述同轴远心镜组(1)光轴垂直；第二棱镜(22)，所述第二棱镜(22)的界面a(26)与第一棱镜(21)的第二个面相对，所述第二棱镜(22)的界面c(28)作为进入成像转接镜组(8)前的出射面；第三棱镜(23)，所述第三棱镜(23)的一个界面作为进入DMD数字微镜器件(3)前的出射界面(25)，所述出射界面(25)和所述第一棱镜(21)的入射界面(24)相互平行，所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春雨，樊星皓，刘帅，张玉鑫，谢运强，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：