[發明專利]基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀

在審

• 申請號: 201510967400.4
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105424187A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 劉英;孫佳音;王健;孫強;姜洋
• 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: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

1.基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀，其特征在于，包括：

離軸三反前置望遠物鏡，所述離軸三反前置望遠物鏡包括三片反射鏡和狹縫(4)，三片反射鏡將目標景物輻射信息成像在狹縫(4)處；

將所述狹縫(4)處所成的像按不同波長色散并將包含有多光譜信息的像成像于一次像面(8)處的Dyson光柵光譜儀，所述Dyson光柵光譜儀包括平凸厚透鏡(5)、非球面矯正鏡(6)和凹面反射光柵(7)，光線從狹縫(4)入射，依次經過平凸厚透鏡(5)和非球面矯正鏡(6)后，由凹面反射光柵(7)反射并分光，再依次經非球面矯正鏡(6)和平凸厚透鏡(5)聚焦在一次像面(8)處；

和二次成像鏡組，所述二次成像鏡組將距離一次像面(8)較遠位置且不同波長處相距較遠的出瞳，二次成像于探測器冷光闌(10)處；所述二次成像鏡組包括一面帶有非球面的半月形透鏡(901)、兩面都是球面的半月形透鏡(902)和一面帶有非球面的凸透鏡(903)，一次像面(8)處的光線依次經一面帶有非球面的半月形透鏡(901)和兩面都是球面的半月形透鏡(902)發散，再經一面帶有非球面的凸透鏡(903)會聚于探測器處。

2.根據權利要求1所述的基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀，其特征在于，所述三片反射鏡均為六次非球面反射鏡，具體包括六次非球面反射鏡A(1)、六次非球面反射鏡B(2)和六次非球面反射鏡C(3)，目標景物輻射信息依次經六次非球面反射鏡A(1)的凹球面、六次非球面反射鏡B(2)的凸球面和六次非球面反射鏡C(3)的凹球面反射成像在所述狹縫(4)處。

3.根據權利要求2所述的基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀，其特征在于，所述六次非球面反射鏡B(2)為離軸三反前置望遠物鏡的光闌，所述六次非球面反射鏡B(2)位于所述六次非球面反射鏡C(3)焦平面附近。

4.根據權利要求1所述的基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀，其特征在于，所述制冷型長波紅外成像光譜儀還包括轉折鏡面A(12)，狹縫(4)處的出射光線經轉折鏡面A(12)入射到Dyson光柵光譜儀中。

5.根據權利要求1所述的基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀，其特征在于，所述二次成像鏡組還包括轉折鏡面B(13)，一次像面(8)處的光線依次經一面帶有非球面的半月形透鏡(901)和兩面都是球面的半月形透鏡(902)發散后，經轉折鏡面B(13)入射到一面帶有非球面的凸透鏡(903)，再經一面帶有非球面的凸透鏡(903)會聚于探測器處。

6.根據權利要求1所述的基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀，其特征在于，所述探測器為制冷型HgCdTe探測器，所述冷光闌(10)位于探測器焦平面前方20mm處。

7.根據權利要求1所述的基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀，其特征在于，所述平凸厚透鏡(5)的材料為ZnSe。

8.根據權利要求1所述的基于Dyson結構的制冷型長波紅外成像光譜儀，其特征在于，所述二次成像透鏡組中的一面帶有非球面的半月形透鏡(901)、兩面都是球面的半月形透鏡(902)和一面帶有非球面的凸透鏡(903)的材料為Ge。