[发明专利]一种大视场宽谱段机载差分吸收成像光谱仪的光学系统

摘要

本发明公开了一种大视场宽谱段机载差分吸收成像光谱仪的光学系统，包括前置望远成像系统和Offner‑Littrow光谱成像系统，前置望远成像系统主要由前置紫外物镜镜头构成；Offner‑Littrow光谱成像系统具体由滤光片、入射狭缝、凸面光栅和凹面反射镜构成；前置紫外物镜镜头根据探测波段(200‑276nm、276‑380nm、380‑500nm)分别由三个独立的前置镜头组成，每个镜头的视场范围达到40°。Offner‑Littrow光谱成像系统根据上述波段也独立地由三个光谱仪组成。各波段光从前置镜头聚焦进入光谱仪入射狭缝，经过光谱仪入射狭缝后端滤光片将三组需要探测的光谱进入光谱仪，相应光谱信息经凹面反射镜反射后，再由凸面光栅分光，光路转折至凹面反射镜后聚焦到探测器上。本发明保证测量准确性，使整体光学系统体积紧凑。

主权项

1.一种大视场宽谱段机载差分吸收成像光谱仪的光学系统，其特征在于：所述的光学系统包括前置望远成像系统和Offner‑Littrow光谱成像系统；所述前置望远成像系统根据探测光谱(200‑500)nm分为三个光谱通道，即第一通道(200‑276)nm、第二通道(276‑380)nm、第三通道(380‑500)nm，前置望远成像系统包括：第一通道前置望远成像系统具体由第一窗口(1)、第一通道第一镜片(2)、第一通道孔径光阑(3)、第一通道第二镜片(4)、第一通道第三镜片(5)、第一通道第四镜片(6)、第一通道第五镜片(7)组成，第二通道前置望远成像系统具体由第二窗口(13)、第二通道第一镜片(14)、第二通道孔径光阑(15)、第二通道第二镜片(16)、第二通道第三镜片(17)、第二通道第四镜片(18)、第二通道第五镜片(19)组成，第三通道前置望远成像系统具体由第三窗口(25)、第三通道第一镜片(26)、第三通道孔径光阑(27)、第三通道第二镜片(28)、第三通道第三镜片(29)、第三通道第四镜片(30)、第三通道第五镜片(31)组成，所述Offner‑Littrow光谱成像系统，和前置望远成像系统相应谱段匹配也分成三个通道，即第I通道的(200‑276)nm、第II通道(276‑380)nm、第III通道(380‑500)nm，具体包括第I通道的Offner‑Littrow光谱成像系统由第I通道入射狭缝(8)、第I通道滤光片(9)、第I通道凹面反射镜(10)、第I通道凸面光栅(11)、第I通道探测器(12)组成，第II通道的Offner‑Littrow光谱成像系统由第II通道入射狭缝(20)、第II通道滤光片(21)、第II通道凹面反射镜(22)、第II通道凸面光栅(23)、第II通道探测器(24)组成，第III通道的Offner‑Littrow光谱成像系统由第III通道入射狭缝(32)、第III通道滤光片(33)、第III通道凹面反射镜(34)、第III通道凸面光栅(35)、第III通道探测器(36)组成，目标物为200‑500nm波段的光从第一通道第一窗口(1)处、第二通道第二窗口(13)、第三通道第三窗口(25)处入射形成三个通道的波段，范围分别是第一紫外通道(200nm～276nm)、第二紫外通道(276nm～380nm)、第三紫外/可见光通道(380nm～500nm)；其中200nm～276nm波段的光通过第一通道的前置望远成像系统形成第一紫外通道；相应的光信息聚焦到后续Offner‑Littrow光谱仪第II通道入射狭缝(8)处，276nm～380nm波段的光透过第二通道的前置望远成像系统后，形成第二紫外通道，380nm～500nm波段的光通过第三通道的前置望远成像系统形成第三紫外/可见通道；相应的光信息聚焦到后续Offner‑Littrow光谱仪第III通道入射狭缝(32)处；第一紫外通道(200nm～276nm)波段光信息从第I通道入射狭缝(8)经过第1通道滤光片(9)进入Offner‑Littrow成像光谱仪系统，由第I通道凹面反射镜(10)反射至第I通道凸面光栅(11)，分光后转折至第I通道凹面反射镜(10)处，聚焦到第I通道的探测器上(12)；第二紫外通道(276nm～380nm)波段光信息从第II通道入射狭缝(20)经过第II通道滤光片(21)进入光谱仪，由第II通道凹面反射镜(22)反射至第II通道凸面光栅(23)，分光后转折至第II通道凹面反射镜(22)处，聚焦到第II通道探测器(24)上；第三通道紫外/可见光通道(380nm～500nm)波段光信息从第III通道入射狭缝(32)经过第III通道滤光片(33)进入光谱仪，由第III通道凹面反射镜(34)反射至第III通道凸面光栅(35)，分光后转折至第III通道凹面反射镜(34)处，聚焦到第III通道探测器(36)上。