[发明专利]一种紧凑型高分辨率宽视场光谱成像系统

摘要

本发明公开了一种紧凑型高分辨率宽视场光谱成像系统，它主要由前置系统和一个利特罗式分光系统构成，其中分光系统包含狭缝、准直/聚焦镜组、浸没式平面衍射光栅以及面阵探测器，视场光阑狭缝置于前置系统的焦面上，系统具有大视场、结构紧凑、高光谱分辨率的特点。本发明所有镜片与浸没式光栅基底材料均为硅材料，易于获得；可搭载于卫星或者航空飞行器上对大气二氧化碳的浓度分布情况进行探测；通过准直镜与聚焦镜采用同一组透镜的方法，可以使系统紧凑，实现轻量化，灵活及便于装载。通过本发明可以有效解决当前光栅分光型成像光谱仪体积大，难以同时满足大视场与高光谱分辨率的问题，设计出宽幅高分辨率的光谱成像系统，可搭载于微小型卫星上。

主权项

一种紧凑型高分辨率宽视场光谱成像系统，包括前置物镜(1)、入射狭缝(2)、准直及聚焦镜组(3)、浸没式平面光栅(4)、面阵探测器(5)，其中入射狭缝(2)、准直及聚焦镜组(3)、浸没式平面光栅(4)、面阵探测器(5)组成分光系统(8)，其特征在于：所述的前置物镜(1)为四片式镜片结构；所述的浸没式平面光栅(4)切面呈等腰直角三角形；所述的准直及聚焦镜组(3)为一组四片式镜片结构；系统的像平面与系统主光轴(6)的垂直面呈2.5度的倾斜，系统的光阑放在光栅上，来自条带型地表目标的辐射经前置物镜(1)进入系统，并成像于物镜焦平面的入射狭缝(2)处，通过狭缝(2)的光谱辐射能量，经准直镜组(3)准直，平行入射至浸没式平面光栅(4)，由浸没式平面光栅(4)分光，把不同波长的光分开，再经准直及聚焦镜组(3)聚焦在像平面上的面阵探测器(5)上，实现精细光谱成像。