本发明专利技术涉及一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统，包括主镜、次镜和三镜，其中主镜与三镜共用同一片反射镜，反射镜与次镜同心，且次镜的焦距为反射镜焦距的一半，次镜位于反射镜的焦点处，且次镜为凸面光栅，凸面光栅为laminar光栅，本发明专利技术明显减小了高光谱相机的体积和重量，实现了大视场大口径高分辨率光谱成像系统的轻小型化设计，减小了光谱成像系统的色畸变和谱线弯曲，线视场达到60mm，谱线弯曲和色畸变小于1％像元。
【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统
本专利技术属于空间光学遥感器
，涉及一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统。
技术介绍
高光谱遥感技术是近年来光学遥感技术的一个新发展方向。高光谱遥感数据在国土资源、气象、环境减灾以及军事侦察等领域都有非常大的应用需求。目前国内用户单位很难购买到合适的高光谱数据，即使购买到，也是做过延时和技术处理的数据。因此，我国亟待研制自己的高光谱卫星相机，以满足军事和民用领域日益增长的高光谱数据的需求。作为卫星的有效载荷，高光谱相机需在达到大幅宽、高分辨率的同时实现小型化和轻量化。高光谱相机由主光学系统和光谱成像系统组成，其体积和质量主要由光机结构决定，因此光谱成像系统的选择直接关系到高光谱相机的体积和质量。而对于传统的在准直光束中使用光栅或棱镜的光谱成像系统来说，高光谱相机的幅宽越大，光谱成像系统的线视场就越大， 系统的外形尺寸也就越大，光谱成像系统的色畸变和谱线弯曲也越来越大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统，明显减小了高光谱相机的体积和重量，实现了大视场大口径高分辨率光谱成像系统的轻小型化设计，减小了光谱成像系统的色畸变和谱线弯曲。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案予以实现的一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统，包括主镜、次镜和三镜，其中主镜与三镜共用同一片反射镜，反射镜与次镜同心，且次镜的焦距为反射镜焦距的一半，次镜位于反射镜的焦点处，且次镜为凸面光栅。在上述紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统中，凸面光栅为laminar光栅。在上述紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统中，线视场达到60mm，谱线弯曲和色畸变小于像元。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果(1)本专利技术光谱成像系统使主镜、三镜利用同一片反射镜，反射镜、次镜同心，次镜焦距为反射镜焦距的一半，次镜位于反射镜1的焦点处，相比于传统的在准直光束中使用光栅或棱镜的光谱成像系统，可以有效的减小相机尺寸，从而减小高光谱相机的体积和重量，满足卫星对有效载荷小型化、轻量化的需求；(2)本专利技术光谱成像系统由于主镜和三镜利用同一个反射镜，更有利于系统的光学装调，且整个光学系统的装调较为简易；(3)本专利技术光谱成像系统中的分光元件采用laminar光栅，可以有效消除系统中的二级光谱。大量实验表明本专利技术光谱成像系统线视场可达到60mm，谱线弯曲和色畸变小于像元。附图说明图1为本专利技术光谱成像系统的结构示意图2为本专利技术光谱成像系统的光路示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述如图1所示为本专利技术光谱成像系统的结构示意图，由图可知成像系统包括主镜3、 次镜2和三镜4，其中主镜3与三镜4共用同一片反射镜1，反射镜1与次镜2同心，且次镜 2的焦距为反射镜1焦距的一半，次镜2位于反射镜1的焦点处，从而实现大视场大口径高分辨率光谱成像系统的轻小型化，光谱成像系统中次镜2为凸面光栅，选用laminar光栅， 能够消除二级衍射图像。如图2所示为本专利技术光谱成像系统的光路示意图，本专利技术光谱成像系统的原理如下光从物面5出射，经主镜3反射至次镜2上，再经次镜2反射色散成不同波长的光束，最后经三镜4反射成像在像面6上。本专利技术光谱成像系统线视场可达到60mm，谱线弯曲和色畸变小于像元。本专利技术可以明显减小高光谱相机的体积和重量，满足卫星对有效载荷小型化、轻量化的需求；另外本专利技术的光学系统的装调较为简易；此外本专利技术可以有效的消除系统中的二级光谱。以上所述，仅为本专利技术最佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本专利技术说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知技术。权利要求1.一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统，其特征在于包括主镜(3)、次镜 ⑵和三镜G)，其中主镜(3)与三镜(4)共用同一片反射镜(1)，反射镜⑴与次镜(2)同心，且次镜⑵的焦距为反射镜⑴焦距的一半，次镜⑵位于反射镜(1)的焦点处，且次镜O)为凸面光栅。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统，其特征在于所述凸面光栅为laminar光栅。3.根据权利要求1所述的一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统，其特征在于线视场达到60mm，谱线弯曲和色畸变小于像元。全文摘要本专利技术涉及一种紧凑型大视场大口径高分辨率光谱成像系统，包括主镜、次镜和三镜，其中主镜与三镜共用同一片反射镜，反射镜与次镜同心，且次镜的焦距为反射镜焦距的一半，次镜位于反射镜的焦点处，且次镜为凸面光栅，凸面光栅为laminar光栅，本专利技术明显减小了高光谱相机的体积和重量，实现了大视场大口径高分辨率光谱成像系统的轻小型化设计，减小了光谱成像系统的色畸变和谱线弯曲，线视场达到60mm，谱线弯曲和色畸变小于1％像元。文档编号G02B27/58GK102519592SQ201110442008公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日专利技术者张正慧, 行麦玲 申请人:北京空间机电研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张正慧，行麦玲，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。