超寬視場成像光譜儀前置光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，大視場寬覆蓋已成為光學(xué)遙感儀器重要發(fā)展趨勢。為滿足用于全球?qū)α鲗哟髿獗O(jiān)測的推掃式成像光譜儀超寬視場、寬波段和高分辨率的探測需求，本文主要研究和設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)超寬視場的離軸兩反射鏡和三反射鏡前置光學(xué)系統(tǒng)。
　　首先，闡述儀器遙感探測原理，依據(jù)儀器的光譜分辨率及信噪比要求，利用大氣輻射傳輸模型MODTRAN數(shù)值分析光學(xué)系統(tǒng)F數(shù)和信噪比之間的相互關(guān)系，確定前置光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)、視場和焦距等指標(biāo)參數(shù)。
　　接著，根據(jù)上述指標(biāo)和輕量

2、化要求，研究與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單的由兩塊凹面反射鏡組成的離軸兩反前置系統(tǒng)。基于高斯光學(xué)和楊氏公式，分析其像散特性，給出確定系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法；通過分析自由曲面對光瞳像差的影響，給出合理選擇自由曲面多項(xiàng)式校正物方畸變方法；優(yōu)化設(shè)計(jì)得到交軌視場108°、F數(shù)10、有效焦距34mm、工作波段0.27~2.4μm的離軸兩反射鏡前置望遠(yuǎn)物鏡，主、次鏡均為自由曲面，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、像方遠(yuǎn)心、成像性能接近衍射極限和物方畸變小等優(yōu)點(diǎn)。
　　然后，

3、研究與設(shè)計(jì)了可實(shí)現(xiàn)超寬視場、中等相對孔徑的離軸三反射鏡系統(tǒng)，其由一片凹面反射鏡和凸面-凹面同軸兩反射鏡組成?；谕姑?凹面兩反射鏡遠(yuǎn)心望遠(yuǎn)系統(tǒng)的像散分析結(jié)果，給出逐步確定系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參量的方法；優(yōu)化設(shè)計(jì)得到交軌視場108°、F數(shù)4、有效焦距17mm、工作波段0.27~2.4μm的離軸三反射鏡前置望遠(yuǎn)物鏡，主鏡為球面，次鏡、三鏡均為二次非球面，同樣具有像方遠(yuǎn)心、成像性能接近衍射極限和物方畸變小等優(yōu)點(diǎn)。
　　最后，對設(shè)計(jì)得到的離軸兩反