[發(fā)明專利]一種自由曲面光譜儀光學(xué)系統(tǒng)及設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010441702.9
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111562007A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁立銀;謝佳楠;何志平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02;G01J3/18
• 代理公司: 上海滬慧律師事務(wù)所 31311
• 代理人: 郭英

1.一種自由曲面光譜儀光學(xué)系統(tǒng)，由視場光欄(1)、自由曲面準(zhǔn)直鏡(2)、平面光柵(3)、會聚鏡(4)、探測器窗口(5)和濾光片(6)組成，會聚鏡(4)由第一自由曲面鏡(4.1)、第二自由曲面鏡(4.2)和校正透鏡(4.3)組成，其特征在于：

來自物方的光線從視場光欄(1)出發(fā)，經(jīng)自由曲面準(zhǔn)直鏡(2)反射后到達(dá)平面光柵(3)，經(jīng)其衍射后再經(jīng)過會聚鏡(4)的第一自由曲面鏡(4.1)反射，至第二自由曲面鏡(4.2)反射，至校正透鏡(4.3)折射，再至探測器窗口(5)和濾光片(6)，最終到達(dá)像面；

所述的自由曲面準(zhǔn)直鏡(2)、第一自由曲面鏡(4.1)、第二自由曲面鏡(4.2)、校正透鏡(4.3)、探測器窗口(5)和濾光片(6)在光學(xué)系統(tǒng)中子午方向均離軸布置，各自的光軸與系統(tǒng)光軸平行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由曲面光譜儀光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：

所述的自由曲面準(zhǔn)直鏡(2)、第一自由曲面鏡(4.1)和第二自由曲面鏡(4.2)，面型是關(guān)于y軸對稱的光滑曲面。

3.一種如權(quán)利要求1所述的自由曲面光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計方法，其特征在于方法如下：

根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，計算初始參數(shù)，包括自由曲面準(zhǔn)直鏡(2)和會聚鏡(4)的第一自由曲面鏡(4.1)的初始球面曲率、平面光柵(3)的參數(shù)以及元件間隔等，建立車爾尼-特納光譜儀模型；設(shè)置反射鏡面型為自由曲面，控制準(zhǔn)直鏡后的出射光線的準(zhǔn)直性、像質(zhì)以及元件干涉等，優(yōu)化；加入校正透鏡(4.3)，增加控制光譜彎曲和色畸變，優(yōu)化；加入第二自由曲面鏡(4.2)折轉(zhuǎn)光路，優(yōu)化。