棱镜-光栅组合色散型超光谱成像系统的优化设计

摘要：

大视场、超光谱分辨率、高空间分辨是光谱成像仪的发展方向,谱线弯曲和色畸变的抑制则是二维谱图信息准确提取的前提.提出了一种棱镜-光栅光谱成像结构形式,并采用矢量方法构建了棱镜-光栅组合色散元件的数学模型,优化了分光模块的结构参数,基于此组合色散元件设计了一个具有近直视光路结构的超光谱成像仪光学系统.该系统光谱范围为400～800 nm,入射狭缝长为14 mm,F数为2.4,其光谱分辨率达0.5nm,调制传递函数(MTF)在探测器奈奎斯特频率68 lp/mm处均大于0.7,谱线弯曲和色畸变均小于1 μm,低于单个像素的13.5％.

关键词：成像系统、棱镜-光栅组合、矢量建模、光学设计、体相位全息透射光栅

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分类号：O433.1;TH744.1(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家重大科学仪器设备开发专项;吉林省科技发展计划

在线出版日期：2014-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：132-140