[发明专利]折反式光学系统

说明书

本公开提供了一种折反式光学系统，包括：共孔径反射镜，其中，共孔径反射镜的镜面上包括通光孔，镜面用于反射光信号，形成反射信号，并将反射信号发射至折反透镜；折反透镜，用于反射反射信号中的第一光信号并通过通光孔发射至第一透镜，以及用于透射反射信号中的第二光信号并发射至第二透镜，其中，第一光信号与第二光信号所处的波段不同；第一透镜，用于透过第一光信号，以实现基于第一光信号进行光学分析；以及第二透镜，用于透过第二光信号，以实现基于第二光信号进行光学分析。

技术领域

本公开涉及光学遥感及光电探测技术领域，更具体地，涉及一种折反式光学系统。

背景技术

折反式光学系统可以实现多种不同光学成像系统的同步探测。在受材料、体积及结构等因素约束的领域中，尤其是航天航空领域中，折反式光学系统是解决载荷质量、体积及可靠性问题的唯一解决方案。

现有技术中的折反式光学系统一般采用多个倾斜45度的分光元件将可见光波段、近红外波段和远红外波段的光谱分离，导致系统的空间结构复杂，难于校准且可靠性就差。同时，为了满足红外成像系统和可见光成像系统的视场匹配，需要提高相对孔径，而大相对孔径的可见光系统设计难度高，且需求的大相对孔径的透镜的数目也较多，进一步提高了系统的复杂程度。

在实现本公开的过程中发现，现有的折反式光学系统结构较为复杂，使用了较多的分光元件，对安装和维护提出了较高的要求，同时鲁棒性也较差。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种折反式光学系统，包括共孔径反射镜、折反透镜、第一透镜和第二透镜。其中，上述共孔径反射镜的镜面上包括通光孔，上述镜面用于反射光信号，形成反射信号，并将上述反射信号发射至折反透镜；上述折反透镜用于反射上述反射信号中的第一光信号并通过上述通光孔发射至第一透镜，以及用于透射上述反射信号中的第二光信号并发射至第二透镜，其中，上述第一光信号与上述第二光信号所处的波段不同；上述第一透镜用于透过上述第一光信号，以实现基于上述第一光信号进行光学分析；以及上述第二透镜用于透过上述第二光信号，以实现基于上述第二光信号进行光学分析。

根据本公开的实施例，上述通光孔、上述折反透镜、上述第一透镜和上述第二透镜的轴线共线。

根据本公开的实施例，上述镜面包括一个反射面，在上述反射面上镀有反射膜层，上述反射膜层用于反射上述光信号中可见光波段到远红外波段的信号，形成反射信号。

根据本公开的实施例，上述折反透镜包括第一表面和第二表面。其中，上述第一表面面向上述共孔径反射镜，在上述第一表面上镀有第一分光膜层，上述第一分光膜层用于反射上述第一光信号并透射上述第二光信号；上述第二表面用于分担光焦度，并透射经由上述第一分光膜层透射的上述第二光信号。

根据本公开的实施例，上述折反透镜的上述第二表面、上述第一透镜和上述第二透镜用于校正轴外像差和/或色差。

根据本公开的实施例，其中，上述第一光信号包括红外光波段的光信号；上述第二光信号包括可见光波段的光信号。

根据本公开的实施例，其中，上述第一光信号包括中红外波段和远红外波段的光信号；上述第二光信号包括可见光波段和近红外波段的光信号。

本公开的实施例还包括分光镜，上述分光镜用于接收经由上述第二透镜透过的上述第二光信号，并将上述第二光信号分为第三光信号和第四光信号，以实现基于上述第三光信号和上述第四光信号进行光学分析，其中，上述第三光信号与上述第四光信号所处的波段不同。

根据本公开的实施例，其中，上述第三光信号包括可见光波段的光信号；上述第四光信号包括近红外波段的光信号。

根据本公开的实施例，其中，上述分光镜包括一个分界面，上述分界面上镀有第二分光膜层，上述第二分光膜层用于透射上述第三光信号并反射上述第四光信号。