[發明專利]一種雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統

有效

• 申請號: 201910943962.3
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110672206B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 薛慶生;楊柏;田中天;王福鵬;欒曉寧;牟冰
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01N21/01;G01N21/25;G02B17/08
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 馬金華

1.一種雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統，其特征在于，包括第一入射狹縫、第二入射狹縫、第一凹球面反射鏡、第一曲面棱鏡、第二曲面棱鏡、凸球面反射鏡、第二凹球面反射鏡和像面；

第一入射狹縫和第二入射狹縫為光譜儀的物面，從第一和第二狹縫出射的光線經第一凹球面反射鏡反射后入射到第一曲面棱鏡上，依次經過第一曲面棱鏡和第二曲面棱鏡色散后入射到凸球面反射鏡上，經凸球面反射鏡反射后，再依次經過第二曲面棱鏡和第一曲面棱鏡色散后入射到第二凹球面反射鏡上，經過第二凹球面反射鏡分光譜成像在像面上，在像面上同時獲得第一狹縫和第二狹縫的光譜像，在像面上，將面陣探測器交錯拼接放置，實現超大視場高分辨率光譜成像；

所述第一入射狹縫和第二位于第一凹球面反射鏡前方，同時位于其中一個焦點附近；

所述第一曲面棱鏡和第二球面棱鏡位于第一凹球面反射鏡和凸球面反射鏡之間，且靠近凸球面反射鏡；

所述第一和第二兩塊曲面棱鏡在增加色散能力的同時，增加像差校正能力；光譜儀像面上同時獲得第一入射狹縫和第二入射狹縫的光譜像，將面陣探測器交錯拼接放置，實現超大視場高分辨率光譜成像；

第一曲面棱鏡和第二曲面棱鏡為不同的玻璃材料，二者之間的空氣間隔足：2mm≤d₁≤10mm，第二曲面棱鏡與凸球面反射鏡的空氣間隔d₂滿足：2mm≤d₂≤10mm。

2.如權利要求1所述雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統，其特征在于，第一入射狹縫和第二入射狹縫相互平行，在色散方向上分開的距離d滿足5mm≤d₁≤30mm，狹縫長度l滿足:90≤l₁≤150mm。

3.如權利要求1所述雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統，其特征在于，第一曲面棱鏡的第一工作表面和第二工作表面均為標準球面，第二曲面棱鏡的第一工作表面和第二工作表面均為標準球面。

4.如權利要求1所述雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統，其特征在于，像面上面陣列探測器交錯拼接，探測器拼接長度90≤l’₁≤150mm。

5.如權利要求1所述雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統，其特征在于，像面在色散平面內的傾角-5°≤α≤5°。

6.一種如權利要求1～5任意一項所述雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統在靜止軌道大幅寬高光譜遙感探測中的應用，其特征在于，所述雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統與超大口徑望遠系統連接。

7.一種如權利要求1～5任意一項所述雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統在機載或低軌大幅寬高光譜遙感探測中的應用，其特征在于，所述雙狹縫曲面棱鏡色散超大視場光譜儀光學系統與超大視場望遠鏡連接。