机载宽视场大相对孔径成像光谱仪.pdf

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1、第23卷第1期光学精密工程Vo1．23No．12015年1月0pticsandPrecisionEngineeringJan．2O15文章编号1004—924X(2015)01—0015—07机载宽视场大相对孑L径成像光谱仪陈伟，郑玉权，薛庆生(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)摘要：根据宽视场大相对孔径成像光谱仪的应用要求和技术指标，采用离轴Schwarzschild望远成像系统和双Schwarzschild光谱成像系统匹配的结构型式，设计了一个视场为28。、相对孔径为1／2．5、工作波段为0．4～1m的机载成像光谱仪光学系统；根据双Schwarzsc

2、hild光谱成像系统的像散校正条件计算了初始结构参数。然后，利用光学设计软件ZEMAX—EE进行了光线追迹和优化设计，并对设计结果进行了分析与评价结果显示：光谱成像系统中心波长和边缘波长88以上的能量集中在一个探测器像元内；谱线弯曲和谱带弯曲均小于像元的5％，便于光谱和辐射定标；成像光谱仪全系统在各个波长的光学传递函数均达到0．59以上，完全满足设计指标要求。该成像系统体积小、重量轻，非常适合航空遥感应用。关键词：光学设计；成像光谱仪；离轴Schwarzschild望远成像系统；双Schwarzschild光谱成像系统；海洋水色中图分类号：TP73；TH744．1文献标识码：Ado

3、i：10．3788／OPE．20152301．0015Airborneimagingspectrometerwithwidefieldofviewandlargerelative-apertureCHENWei，ZHENGYu—quan，XUEQing-sheng(ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China)*C0rrp0gauthor，E-mail：qshxue2006@163．cornAbstract：Accordingtoth

4、erequirementsofanairborneimagingspectrometerforthewideangleandlargerelative—aperture，anopticalsystemfortheairborneimagingspectrometerwasdesignedusinganoff—axisSchwarzschildtelescopicsystemandadouble—Schwarzschildspectralimagingsystem．Theimagingspectrometerhasspecificationsbyafieldofviewof28。，a

5、relative—apertureof1／2．5，andworkingwavebandfrom0．4timto1tim．Basedontheastigmatism-correctionconditionofdouble—Schwarzschildspectralimagingsystem，theinitialparameterswerecalculated．Then，theraytracingandoptimizationdesignwereperformedbyZEMAXsoftware．Theanalysisandevaluationonthedesignshowthat88o

6、ftheencircledenergyforcentricandedgewavelengthsiswithinonepixel：bothsmileandkeystoneareIessthan5ofthesizeofonepixel，SOitiSeasyforspectraIandradiationcalibrations．Moreover，theMTFofimagingspectrometerismorethan0．59fordifferentwavelengths，whichsatisfiestherequirementsofspecifications．Asthespectro

7、meterhasasmallervolumeandlowermass，itissuitableforairborneremotesensing．Keywords：opticaldesign；imagingspectrometer；off-axisSchwarzschildtelescopicimagingsystem；double—Schwarzschildspectralimagingsystem；oceancolour收稿日期：2014—02—15：修订日期：20