為了解決傳統(tǒng)成像光譜儀難以實(shí)現(xiàn)光譜和圖像信息實(shí)時(shí)獲取的問(wèn)題,設(shè)計(jì)一款可見(jiàn)/近紅外寬譜段視頻型成像光譜儀系統(tǒng)。系統(tǒng)利用多狹縫分光成像技術(shù),將目標(biāo)光譜圖像進(jìn)行區(qū)域劃分,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的推帚型成像光譜儀,實(shí)現(xiàn)光譜維的大視場(chǎng)成像。采用低色散光學(xué)玻璃和雙膠合透鏡實(shí)現(xiàn)寬譜段光學(xué)系統(tǒng)的像差校正。前置望遠(yuǎn)物鏡系統(tǒng)采用復(fù)雜的雙高斯結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)小畸變?cè)O(shè)計(jì)和不同視場(chǎng)狹縫處能量的均勻分布。為了同時(shí)獲取高空間分辨率的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控和高光譜分辨率,利用分光棱鏡將前置望遠(yuǎn)物鏡的像分為兩路,一路直接由高分辨率全色相機(jī)接收,另一路進(jìn)入分光系統(tǒng)由灰度相機(jī)接收。采用三塊棱鏡作為分光元件,通過(guò)優(yōu)化材料組合和實(shí)際光線控制,獲得了螢石-熔石英-螢石理想棱鏡組合,實(shí)現(xiàn)了光路同軸性和良好色散線性度。設(shè)計(jì)結(jié)果為光學(xué)系統(tǒng)的光譜范圍為400¹000 nm,F數(shù)為3.5,前置望遠(yuǎn)物鏡奈奎斯特頻率處設(shè)計(jì)調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)大于0.5,畸變小于0.1%,像面照度均勻性高于98%。整個(gè)系統(tǒng)奈奎斯特頻率處設(shè)計(jì)MTF大于0.44,平均光譜分辨率為10 nm。

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【文章目錄】：
1 引言
2 視頻光譜儀系統(tǒng)工作原理及參數(shù)選擇
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 前置望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)
    3.2 棱鏡光譜儀設(shè)計(jì)
4 結(jié)論



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