[發明專利]航天遙感大相對孔徑寬視場高分辨率成像光譜儀光學系統

有效

• 申請號: 201310269979.8
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103308161A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 薛慶生;王淑榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/04;G01J3/18
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

1.航天遙感大相對孔徑寬視場高分辨率成像光譜儀光學系統，包括折疊Schmidt望遠鏡和Dyson光譜儀；其特征在于，所述折疊Schmidt望遠鏡包括：雙膠合校正板（1），反射面與所述雙膠合校正板（1）出射面相對排列的平面折轉鏡（2），反射面與所述平面折轉鏡（2）反射面相對排列的球面反射鏡（3），入射面與球面反射鏡（3）反射面相對排列的雙膠合場鏡（4）；

所述Dyson光譜儀包括：位于所述折疊Schmidt望遠鏡的焦面上并與所述雙膠合場鏡（4）出射面相對排列的入射狹縫（5），第一工作面（61）與所述入射狹縫（5）相對排列的雙膠合Dyson透鏡（6），位于所述入射狹縫（5）與第一工作面（61）之間并與所述第一工作面（61）相對排列的探測器像面（9），與所述雙膠合Dyson透鏡（6）的第三工作面（63）相對排列的非球面校正透鏡（7），衍射面與所述非球面校正透鏡（7）相對排列的凹面衍射光柵（8），所述球面反射鏡（3）、雙膠合場鏡（4）、入射狹縫（5）、雙膠合Dyson透鏡（6），非球面校正透鏡（7）和凹面衍射光柵（8）同光軸設置；

寬視場目標光束依次經過雙膠合校正板（1）、平面折轉鏡（2）、球面反射鏡（3）和雙膠合場鏡（4）成像在入射狹縫（5）上，成像光束再依次經過雙膠合Dyson透鏡（6）、非球面校正透鏡（7）和凹面衍射光柵（8）衍射后，再經過非球面校正透鏡（7）和雙膠合Dyson透鏡（6）成像在探測器像面（9）上。

2.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，所述折疊Schmidt望遠鏡的相對孔徑D/f滿足：1/1.3≤D/f≤1/1.2，視場FOV滿足：2°≤FOV≤4°；所述Dyson光譜儀的變倍比β滿足：0.99≤β≤1.01。

3.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，所述雙膠合校正板（1）由兩種不同材料的平板膠合而成，入射面為8次非球面，出射面為6次非球面，所述兩種不同材料為BaK3和ZF6，或者為S-FPL53和F?Silica。

4.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，所述平面折轉鏡（2）反射面中心與球面反射鏡（3）反射面中心的距離為d₁，所述球面反射鏡（3）反射面中心與雙膠合場鏡（4）入射面中心的距離為d₂，d₁與d₂滿足：0.8d₂≤d₁≤0.9d₂。

5.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，所述雙膠合場鏡（4）由兩種不同材料的正負透鏡膠合而成，正透鏡表面為入射面，負透鏡表面為出射面，所述兩種不同材料為BaK3和ZF6，或者為S-FPL53和F?Silica，所述雙膠合場鏡（4）出射面中心與入射狹縫（5）中心的距離為d₃，1mm≤d₃≤3mm。

6.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，所述入射狹縫（5）的長度l₁滿足：15mm≤l₁≤30mm，寬度w₁滿足：8μm≤w₁≤20μm。

7.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，所述雙膠合Dyson透鏡（6）由兩種不同材料的近半球透鏡膠合而成，所述兩種不同材料為BaK3和ZF6，或者為S-FPL53和F?Silica，第一工作面（61）為平面，曲率半徑為R₁，第二工作面（62）為球面膠合面，曲率半徑為R₂，第三工作面（63）為球面，第一工作面（61）中心與第二工作面（62）中心的距離為d₅，R₁與d₅滿足：1.1d₅≤R₁≤1.3d₅，第一工作面（61）中心與第三工作面（63）中心的距離為d₆，R₂與d₆滿足：1.0d₆≤R₂≤1.1d₆。