基于AOTF的超光譜變焦光學系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、分類號：UDC：TN219基于AOTF的超光譜變焦光學系統(tǒng)設(shè)計oPTICALDESIGNoFHYPERSPECTRALZooMSYSTEMBASEONAOTF學位授予單位及代碼：量鲞堡王太堂(蘭Q蘭墨魚2學科專業(yè)名稱及代碼：迸堂工猩(Q墨Q呈2研究方向：堂電型整堇盔叢垡墨申請學位級別：指導教師：刻萱題研究生：論文起止時間：201109—201211摘要超光譜成像技術(shù)是一種圖譜合一的光電探測識別技術(shù)，是光譜學和光學成像技術(shù)的有機結(jié)合。分光

2、元件是超光譜成像系統(tǒng)中的核心部分，分光元件的性能直接決定了系統(tǒng)光譜成像的質(zhì)量。聲光可調(diào)濾波器(AOTF)是由各向異性介質(zhì)中的聲光相互作用研制而成的一種新型分光元件。為了有效提高超光譜成像系統(tǒng)的探測效率，本文設(shè)計了一種基于AOTF的超光譜變焦光學系統(tǒng)。超光譜變焦光學系統(tǒng)分別由前置變焦系統(tǒng)、準直系統(tǒng)以及會聚成像系統(tǒng)這三個部分組成。在實際使用過程中，三者綜合應(yīng)用從而達到總體變焦的目的。為了要讓整體系統(tǒng)獲取最高能量利用率，本文把孔徑光闌放置在前

3、置變焦系統(tǒng)上，使其出瞳經(jīng)后端系統(tǒng)成像在AOTF晶體中心處。根據(jù)AOTF晶體的尺寸和入射角孔徑的要求與各個子系統(tǒng)間的對應(yīng)關(guān)系計算出合理的指標參數(shù)。并綜合考慮超光譜變焦光學系統(tǒng)MTF的合理化分配以及人眼視覺閾的前提下，對整體系統(tǒng)提出了評價指標。根據(jù)算出的具體指標參數(shù)，首先對三個子系統(tǒng)分別進行優(yōu)化設(shè)計，然后將其組合完成最后超光譜變焦光學系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)物像交換原則計算出前置變焦系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)，并對其進行優(yōu)化設(shè)計。而準直系統(tǒng)和會聚成像系統(tǒng)則