[发明专利]一种高光谱成像光学系统

权利要求书

1.一种高光谱成像光学系统，其特征在于，所述系统包括前置望远物镜系统、平板玻璃交错双狭缝、曲面棱镜光谱仪系统和面阵探测器，其中：

所述前置望远镜系统构成像方远心光路，光阑位于主镜上；

所述平板玻璃交错双狭缝采用平板玻璃光刻而成，实现大视场双狭缝的空间错位，目标光束经所述前置望远物镜系统处理后进入所述平板玻璃交错双狭缝；

所述曲面棱镜光谱仪系统采用基于Offner中继结构的曲面棱镜色散型方案，具体包括两个凹面反射镜和一个凸面反射镜的球面成像系统，且三个反射镜共圆心，并在Offner凸面光栅光谱仪的基础上，将衍射光栅替换成曲面棱镜；

经过所述平板玻璃交错双狭缝的任意一条光线进入所述曲面棱镜光谱仪系统后按照波长空间分离，分离后的光束再经所述曲面棱镜光谱仪系统的曲面棱镜和球面成像系统处理后将光谱分离的光线成像到所述面阵探测器的靶面；

所述面阵探测器获取目标一维狭缝的空间信息以及全部光谱信息，并通过平台推扫运动，狭缝遍历整个视场，得到全部二维空间数据，实现三维数据立方体获取。

2.根据权利要求1所述高光谱成像光学系统，其特征在于，

在所述平板玻璃交错双狭缝的后表面胶合有一平板玻璃，用于解决机械狭缝容易落灰、异物等遮挡成像目标的问题。

3.根据权利要求1所述高光谱成像光学系统，其特征在于，

所述平板玻璃交错双狭缝在空间错位排布，且利用所述面阵探测器实现无缝拼接成像。

4.根据权利要求1所述高光谱成像光学系统，其特征在于，

所述前置望远镜系统的视场角为1.265度，相对孔径为1/5.8，焦距为2587mm，采用R-C系统结构，像面前加入校正镜能有效矫正慧差、像散，进一步扩大视场。

5.根据权利要求1所述高光谱成像光学系统，其特征在于，

所述系统的狭缝长度为58mm，数值孔径为0.0735，狭缝宽度为16μm；

整个系统的光谱范围为420～900nm，谱段数90个；

所述面阵探测器的像元大小为16μm×16μm，奈奎斯特频率为32lp/mm。