[发明专利]一种星载差分吸收光谱仪的光学系统

摘要

一种星载差分吸收光谱仪的光学系统，由中继光学系统和Offner成像光谱仪系统组成，中继光学系统由中继反射镜、中继镜头及分色片构成；Offner成像光谱仪系统由入射狭缝、凸面光栅和凹面反射镜构成；中继光学系统利用分色片将探测波段分光形成四通道，分别由四组中继镜头聚集到光谱仪入射狭缝处。各波段光从光谱仪入射狭缝进入光谱仪，经凸面光栅分光后，光路转折聚焦到探测器上。本发明利用中继反射镜将光路转折，利用分色片将探测波段分为四个通道，从而提高系统的探测分辨率，保证测量准确性，使得整个光学系统体积紧凑。Offner成像光谱仪成像光谱性能优异，尤其对畸变的改善，易于整个系统的小型化、轻型化，适合空间技术应用。

主权项

一种星载差分吸收光谱仪的光学系统，其特征在于：所述的光学系统包括中继光学系统和Offner成像光谱仪系统；所述中继光学系统包括视场光阑(1)、中继反射镜(2)、第一中继镜头(7)、第二中继镜头(8)、第三中继镜头(9)和第四中继镜头(10)及第一分色片(3)、第二分色片(4)、第三分色片(5)和第四分色片(6)；所述Offner成像光谱仪系统包括第一入射狭缝(11)、第二入射狭缝(14)、第三入射狭缝(17)、第四入射狭缝(20)、第一凸面光栅(13)、第二凸面光栅(16)、第三凸面光栅(19)、第四凸面光栅(22)及第一凹面反射镜(12)、第二凹面反射镜(15)、第三凹面反射镜(18)、第四凹面反射镜(21)；在视场光阑(1)的后续光路上依次设置有中继反射镜(2)、第一分色片(3)、第二分色片(4)、第三分色片(5)和第四分色片(6)；第一分色片(3)、第二分色片(4)、第三分色片(5)和第四分色片(6)将探测目标物的光波段(240nm～710nm)依次分为四个通道，四个通道的波段范围分别是第一紫外通道(240nm～315nm)、第二紫外通道(311nm～403nm)、第一可见光通道(401nm～550nm)、第二可见光通道(545nm～710nm)；目标物为240～710nm波段的光从视场光阑(1)处入射，经中继反射镜(2)反射后发生光路转折并形成聚焦光束，经过第一分色片(3)，此时240nm～315nm波段的光发生反射，形成第一紫外通道；240～315nm波段的反射光经过第一中继镜头(7)聚焦到后续Offner光谱仪第一入射狭缝(11)处，其余波段的光透过第一分色片(3)后，经第二分色片(4)进行二次分光，311nm～403nm波段的光发生反射，形成第二紫外通道，该反射光经过第二中继镜头(8)聚焦到第二入射狭缝(14)处，其余波段的光透过第二分色片(4)后，经第三分色片(5)再次分光，401nm～550nm波段的光发生反射，形成第一可见光通道，该反射光经过第三中继镜头(9)聚焦到第三入射狭缝(17)处，剩余波段的光透过第三分色片(5)，经第四分色片(6)反射后经第四中继镜头(10)聚焦到第四入射狭缝(20)处；第一紫外通道(240nm～315nm)波段光信息从第一入射狭缝(11)进入Offner成像光谱仪系统，由第一凹面反射镜(12)反射至第一凸面光栅(13)，分光后转折至第一凹面反射镜(12)处，聚焦到相应的探测器上；第二紫外通道(311nm～403nm)波段光信息从第二入射狭缝(14)进入，由第二凹面反射镜(15)反射至第二凸面光栅(16)，分光后转折至第二凹面反射镜(15)处，聚焦到相应的探测器上；第一可见光通道(401nm～550nm)波段光信息从第三入射狭缝(17)进入，由第三凹面反射镜(18)反射至第三凸面光栅(19)，分光后转折至第三凹面反射镜(18)处，聚焦到相应的探测器上；第二可见光通道(545nm～ 710nm)波段光信息从第四入射狭缝(20)进入，由第四凹面反射镜(21)反射至第四凸面光栅(22)，分光后转折至第四凹面反射镜(21)处，聚焦到相应的探测器上。