[发明专利]一种紧凑型光栅色散光谱成像仪

摘要

本发明涉及一种紧凑型光栅色散光谱成像仪，包括前置望远物镜系统、狭缝、准直-成像系统、反射光栅及面阵探测器；前置望远物镜系统实现对目标成像的功能；狭缝为视场光阑，限制了目标成像范围；准直-成像系统一方面将目标狭缝像的出射光束准直，另外也将反射光栅色散后的各波长平行光成像到探测器靶面；反射光栅是色散元件，实现对空间目标的光谱分离；面阵探测器通过光电效应获取和记录数字信息。本发明采用了共用准直、成像系统的方式，简化了传统色散系统的结构。

主权项

一种紧凑型光栅色散光谱成像仪，其特征在于：包括前置望远物镜系统(1)、狭缝(2)、准直‑成像系统(3)、反射光栅(4)及面阵探测器(5)，各部分通过相机整体结构固连；前置望远物镜系统(1)实现对目标成像的功能，将目标成像到狭缝(2)的位置，同时为了实现光瞳匹配，前置望远物镜系统(1)设计成像方远心系统；狭缝(2)为视场光阑，限制了目标成像范围，为了避免与最终面阵探测器(5)位置发生干涉，相对于准直‑成像系统(3)离轴设置；准直‑成像系统(3)为了与前置望远物镜系统(1)衔接，是一个物方远心系统，一方面要将目标狭缝像的出射光束准直，另一方面又要将光栅色散后的各波长平行光成像到面阵探测器(5)靶面；反射光栅(4)是色散元件，实现对空间目标的光谱分离；面阵探测器(5)通过光电效应获取和记录数字信息；目标出射光线经过前置望远物镜系统(1)，成像到其焦面上，形成目标像；狭缝限制了目标像的范围，仅狭缝内光线能够出射进入准直‑成像系统，从狭缝(2)像出射光束经过准直‑成像系统(3)准直后入射到反射光栅(4)上，经过反射光栅(4)反射分光后，分离的各谱段平行光再次回射到准直‑成像系统(3)，第二次经过准直‑成像系统(3)最终成像到面阵探测器(5)上，在与狭缝(2)平行方向形成不同谱段的狭缝像，整个面阵探测器(5)对应一行空间目标和若干光谱通道，通过推扫平台的运动，获得目标完整的数据立方体。