[发明专利]一种星载多通道极光光谱成像装置

权利要求书

1.一种星载多通道极光光谱成像装置，其特征在于，所述装置包括光学镜筒、光学成像系统、阵列干涉滤光片、阵列探测器和信号处理模块，所述光学镜筒设置在光学成像系统的前方，所述阵列干涉滤光片设置在阵列探测器前方紧靠阵列探测器处；所述阵列探测器置于光学成像系统的焦面处；

所述光学镜筒，用于安装光学成像系统，还用于消除杂光；

所述光学成像系统，用于采集探测目标发出的信号，将其聚焦成像在阵列探测器上；

所述阵列干涉滤光片被划分为不同区域，用于透过不同波长的光，实现对极光辐射探测波段的选取；

所述阵列探测器，用于测量聚焦在阵列探测器上的极光辐射，并将它转变为电信号；

所述信号处理模块，用于读取和放大阵列探测器输出的电信号，并按要求排列成一定格式后输出。

2.根据权利要求1所述的星载多通道极光光谱成像装置，其特征在于，所述装置还包括：用于给整个装置供电的电源。

3.根据权利要求1所述的星载多通道极光光谱成像装置，其特征在于，所述光学成像系统的参数由探测目标决定，探测目标能量弱，则设计成大相对孔径的光学系统，探测目标视场角大，则设计成长焦距系统，减小在阵列干涉滤光片表面的入射角。

4.根据权利要求1所述的星载多通道极光光谱成像装置，其特征在于，所述光学成像系统的入射角φ为：

φ＝θ+α

其中，α为光学成像系统的视场角，θ为在平行光入射下，光学成像系统焦距和入瞳高度在干涉阵列滤光片表面对应角度：

其中,f′为系统焦距，h为入瞳高度。

5.根据权利要求4所述的星载多通道极光光谱成像装置，其特征在于，所述阵列干涉滤光片的探测波长λ为：

其中，λ₀为平行光入射下阵列干涉滤光片的中心波长，n₀为空气的折射率，n_eff为干涉阵列滤光片的折射率。

6.根据权利要求1所述的星载多通道极光光谱成像装置，其特征在于，所述阵列滤光片每个区域对应一个波长，单个区域只能透过一个中心波长；当所述阵列探测器需要探测N个波长，则阵列干涉滤光片为具有N个中心波长的滤光片。