[发明专利]自由曲面成像光谱仪系统

权利要求书

1.一种自由曲面成像光谱仪系统，其特征在于：在该自由曲面成像光谱仪系统的狭缝所在空间中，以狭缝上中心视场的物点作为原点定义一全局三维直角坐标系(X₀，Y₀，Z₀)，该自由曲面成像光谱仪系统包括：

一主镜，以所述主镜的顶点为第一原点定义一第一三维直角坐标系(X，Y，Z)，且该第一三维直角坐标系(X，Y，Z)为所述全局三维直角坐标系(X₀，Y₀，Z₀)沿Z轴正方向和Y轴正方向平移得到，在该第一三维直角坐标系(X，Y，Z)中，所述主镜的反射面为一xy多项式自由曲面，该xy多项式为x的偶次多项式，x的最高次数为6次，该xy多项式自由曲面的方程式为：

其中，z为曲面矢高，c为曲面曲率，k为二次曲面系数，A₂，A₃，A₅，A₇，A₉，A₁₀，A₁₂，A₁₄，A₁₆，A₁₈，A₂₀，A₂₁，A₂₃，A₂₅，以及A₂₇是多项式中每一项的系数；

一次镜，以所述次镜的顶点为第二原点定义一第二三维直角坐标系(X′，Y′，Z′)，且该第二三维直角坐标系(X′，Y′，Z′)为所述全局三维直角坐标系(X₀，Y₀，Z₀)沿Z轴正方向和Y轴负方向平移得到，在该第二三维直角坐标系(X′，Y′，Z′)中，所述次镜的反射面为一x′y′多项式自由曲面，该x′y′多项式为x′的偶次多项式，x′的最高次数为6次，该次镜为孔径光阑，且该次镜为具有自由曲面面形的光栅，该自由曲面面形的光栅由由一组等间距平行平面与自由曲面相交而得到；

一三镜，以所述三镜的顶点为第三原点定义一第三三维直角坐标系(X”，Y”，Z”)，且该该第三三维直角坐标系(X”，Y”，Z”)为所述全局三维直角坐标系(X₀，Y₀，Z₀)沿Z轴正方向和Y轴正方向平移得到，在该第三三维直角坐标系(X”，Y”，Z”)中，所述三镜的反射面为一x”y”多项式自由曲面，该x”y”多项式为x”的偶次多项式，x”的最高次数为6次；以及

一探测器，光线依次经过所述主镜、次镜和三镜的反射后，被该探测器接收到并成像。

2.如权利要求1所述的自由曲面成像光谱仪系统，其特征在于，将平行平面之间的距离定义为栅距，所述光栅的栅距为0.007毫米。

3.如权利要求1所述的自由曲面成像光谱仪系统，其特征在于，所述方程式

其中，c＝1/-145.418275620109，k＝0.624958846203866，A₂＝-0.0163788177487878，A₃＝-0.000295233410827397，A₅＝-0.000210300869303387，A₇＝4.66485198772164e-006，A₉＝-4.21385063387942e-007，A₁₀＝1.36627658326689e-008，A₁₂＝-3.02182908797448e-009，A₁₄＝1.3081464012072e-008，A₁₆＝1.97565367144866e-010，A₁₈＝3.16770638046019e-010，A₂₀＝-3.79206991893053e-011，A₂₁＝1.17652940989923e-012，A₂₃＝1.44167031123941e-012，A₂₅＝4.98199759406961e-013，以及A₂₇＝7.80274289683532e-013。