[發明專利]地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統

有效

• 申請號: 201110381901.6
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102519596A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 郭夏銳;馬文坡;范東棟;王迪;侯立周
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：包括二維指向步進凝視掃描系統、前置光學系統、干涉系統、后光學系統、匯聚成像系統、面陣探測器系統和反演處理系統；二維指向步進掃描系統進行步進掃描，以凝視方式接受經地物反射或發射的輻射能量；前置光學系統接收經二維指向步進掃描系統反射后的能量，并將光束口徑壓縮后出射至干涉系統；干涉系統將光束分為透射光束和反射光束，透射光束和反射光束產生不同的光程差干涉后進入到后光學系統；后光學系統再一次將光束口徑壓縮，分為中波紅外與長波紅外兩個譜段后分別進入匯聚成像系統；匯聚成像系統將中波紅外與長波紅外兩個譜段光波匯聚在面陣探測器系統的焦面上；面陣探測器系統接收干涉圖像，獲得空間信息和輻射信息；反演處理系統將面陣探測器系統的空間信息和輻射信息反演為光譜信息，在靜止軌道上實現光譜成像。

2.根據權利要求1的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述二維指向步進掃描系統包括平面反射鏡(1)和驅動電機(2)，驅動電機(2)帶動平面反射鏡(1)繞中心軸旋轉，實現地球靜止軌道步進凝視掃描；所述二維指向步進掃描系統以0.8°為單位在±12°范圍內步進掃描，工作溫度范圍250K-290K。

3.根據權利要求2的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述驅動電機(2)為高功率因數永磁同步力矩電機，以直接驅動方式完成平面反射鏡(1)的驅動。

4.根據權利要求1的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述前置光學系統包括第一拋物反射鏡(3)和第二拋物反射鏡(4)；第一拋物反射鏡(3)、第二拋物反射鏡(4)離軸設置，焦點重合，第一拋物反射鏡(3)的焦距大于第二拋物反射鏡(4)的焦距；所述前置光學系統視場角為±0.4°，前置光學系統壓縮比小于3.125倍。

5.根據權利要求1的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述干涉系統包括分束補償鏡(5)、第一反射鏡(6)、第二反射鏡(7)和折轉鏡(8)；分束補償鏡(5)45°放置，第一反射鏡(6)與第二反射鏡(7)分別設置在分束補償鏡(5)的兩側，且到分束補償鏡(5)的距離相等；分束補償鏡(5)將光束分為透射光束和反射光束，透射光束由第一反射鏡(6)反射，反射光束由第二反射鏡(7)反射，反射后的兩束光經分束補償鏡(5)干涉后入射至折轉鏡(8)上。

6.根據權利要求5的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述分束補償鏡(5)為ZnSe材料。

7.根據權利要求1的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述干涉系統采用基于立體角鏡動鏡掃描干涉系統。

8.根據權利要求1的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述后光學系統包括第三拋物反射鏡(9)、第四拋物反射鏡(10)和分色片(11)；第三拋物反射鏡(9)、第四拋物反射鏡(10)離軸設置，焦點重合，第三拋物反射鏡(9)的焦距大于第四拋物反射鏡(10)的焦距；分色片(11)成45°設置在第四拋物反射鏡(10)的右側，將寬譜段光波分為中波部分和長波部分。

9.根據權利要求1的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述干涉系統、后光學系統和匯聚光學系統的工作溫度為150K。

10.根據權利要求1的地球靜止軌道高分辨率干涉光譜成像系統，其特征在于：所述面陣探測器系統包括熱紅外面陣探測器(13)和中波紅外面陣探測器(14)；熱紅外面陣探測器(13)、中波紅外面陣探測器(14)為HgCdTe探測器，象元尺寸50μm，探測器規模256×128，工作溫度70K。