[發明專利]一種用于近紅外光譜感知節點的入射光學系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201610169724.8
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105572880B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 王麗麗;莊新港
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B1/00;G02B3/00;G02B3/06
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種用于近紅外光譜感知節點的入射光學系統，其特征在于，該系統包括近紅外光光源、沿入射光傳播方向依次設置的平凸透鏡、正柱面鏡和感光元件，所述入射光依次穿過平凸透鏡的凸面側和平面側，再依次穿過正柱面鏡的凸柱面側和平面側，最終進入感光元件；

所述平凸透鏡的凸面側的曲率半徑為52.51mm；所述正柱面鏡的凸柱面側的曲率半徑為51.85mm；

所述平凸透鏡的焦距為101.6mm、中心厚度為4mm，通光孔徑為25.4mm；所述正柱面鏡的焦距為100mm、中心厚度為3.16mm，通光孔徑為25mm；

所述平凸透鏡和正柱面鏡均由H-K9L冕牌玻璃制成；

所述平凸透鏡和正柱面鏡的中心距為5.58mm，所述平凸透鏡的凸面側頂點到所述感光元件的距離總長為53.76mm。

2.根據權利要求1所述的一種用于近紅外光譜感知節點的入射光學系統，其特征在于，所述近紅外光光源為太陽光照射待探測物體后的反射光，具體是波長范圍為1350nm至1550nm波段的近紅外光。

3.根據權利要求1所述的一種用于近紅外光譜感知節點的入射光學系統，其特征在于，所述平凸透鏡的焦距公差±1％，尺寸公差0.0-0.1mm，中心厚度公差±0.1mm；所述正柱面鏡的焦距公差±2％，尺寸公差0.0-0.1mm，中心厚度公差±0.1mm。

4.根據權利要求1所述的一種用于近紅外光譜感知節點的入射光學系統，其特征在于，所述平凸透鏡和正柱面鏡的兩側均鍍1050nm至1620nm波段的增透膜，單層增透膜透過率大于99.5％。

5.根據權利要求1所述的一種用于近紅外光譜感知節點的入射光學系統，其特征在于，所述感光元件是帶有64通道線性漸變濾光片的256元線列InGaAs探測器，其光敏面是尺寸為12.8mm×0.5mm的矩形。

6.如權利要求1-5任意一項所述光學系統的工作方法，其特征在于，該方法包括：

由近紅外光光源發射的波長為1350nm至1550nm波段的光線首先進入平凸透鏡，受入瞳限制，入射光線為直徑25.4mm的圓形光束，經平凸透鏡折射后光線發生匯聚；經平凸透鏡整形后的圓形光束進入正柱面鏡后，光束直徑變小、并在感光元件的光敏面處形成一橢圓形線條光斑，光斑長度與光敏面尺寸相一致。