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  1. 成像光谱仪的分析设计与实现

  2. 我们介绍可见/近红外成像光谱仪的设计和实际实现。 光谱仪的设计基于Offner继电器。 提出的方法为Offner型成像光谱仪提供了一个有效的设计，以实现大的平坦场并具有最小的像散，这是在整个感兴趣的波长范围内的主要残留像差。 该系统在400至1000 nm的波长范围内工作，具有0.6 nm /像素的高光谱分辨率，相对较低的f / 2.3的f值和12 mm的大平坦场。 对所实现原型的性能测量表明，仅存在低笑容失真（<0.1像素）和小光谱梯形失真（<0.07像素）。 该仪器具有结构紧凑和

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    • 发布日期：2021-03-06
    • 文件大小：896kb
    • 提供者：weixin_38689113

  1. Offner成像光谱仪建模及像差分析

  2. 利用光线追迹方法得到系统的数值模型，然后运用级数展开方法，建立起系统的3阶解析模型，亦即3阶像差理论。该模型给出系统像差系数和计算系统点列图的解析表达式，可适应于包含变间距凸面光栅的系统，并具有良好的扩展性。通过追迹示例Offner系统中10000条不同波长、不同高度的光线，结果表明运用解析模型可以快速而准确地生成系统的点列图。利用解析的像差系数分析了系统中彗差、球差和像散等主要像差的几何特征，加深对系统成像特性的理解，为Offner系统优化设计提供理论指导。

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  1. Littrow-Offner型分光系统的分析与设计

  2. 为了提高如拉曼光谱仪和高分辨率成像光谱仪等微弱信号光谱仪的信噪比，应尽可能增大其相对孔径、增强其集光本领。Littrow-Offner型分光系统兼具Littrow型和Offner型分光系统的优点：结构简单紧凑、全部球面元件同心、固有初级像差小、可实现的相对孔径大和集光本领强。简要介绍该系统的结构与原理，并分析了该系统的成像特性。运用球面反射镜和衍射光栅的弧矢和子午成像公式，分析该系统的像散特性，给出波长范围内消像散的方法。引入弯月透镜来进一步消除系统中的固有像散，以拉曼光谱仪的分光系统为例，优化

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  1. 大视场高分辨力星载成像光谱仪光学系统设计

  2. 大视场、高分辨力星载成像光谱仪已成为空间遥感的迫切需求。根据大视场、高分辨力的研究目标，提出了先视场分离分光再用分色片分光的设计方法，分析了视场分离分光的原理。设计了一个全反射式星载成像光谱仪光学系统，该系统由指向镜、11.42°远心离轴三反消像散（TMA）前置望远系统和4个Offner凸面光栅光谱成像系统组成，通过恰当选择4个光谱成像系统的变倍比来实现2种探测器的匹配。运用光学设计软件CODE V对成像光谱仪调制系统进行了光线追迹和优化，并对设计结果进行了分析。分析结果表明，光学系统在各个谱段

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  1. 非共面Offner 结构高分辨率成像光谱仪设计

  2. Offner成像光谱仪在大色散需求下成像质量不足并且易发生光线遮挡，为此设计了一种基于罗兰圆条件的非共面Offner结构光谱仪。分析并推导出了一种非共面Offner结构成像光谱仪的消除像散及彗差同时解决光线遮挡的设计方法。使用该方法设计出光谱范围为350~1000 nm，色散宽度为12.6 mm 的成像光谱仪。在奈奎斯特频率(30 lp/mm)下其调制传递函数在全视场、全光谱范围优于0.78，点列图均方根半径优于4 μm，同时，系统的谱线弯曲及谱带弯曲均小于1%像元尺寸。最后，将非共面Offne

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  1. Offner成像光谱仪的设计方法

  2. 基于子午和弧矢聚焦曲线给出了一种Offner型成像光谱仪的新的设计方法。该方法不但适用于三同心元件Offner型成像光谱仪,还适用于传统的两同心元件Offner成像光谱仪的设计,更重要的是该方法还可以灵活地以商品化标准光学元件为基础进行优化设计,克服了已有方法的复杂性与单一针对性。给出了采用该方法分别在子午和弧矢聚焦曲线相切、两点相交和已知元件参数进行优化的设计流程。并利用该设计流程给出了已知元件参数进行优化设计实例,在相对孔径f/3.2时,在400-1000 nm波长范围内可以得到最大的光斑半

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  1. 用于空间外差光谱技术的Offner成像系统设计

  2. Offner反射式成像镜头相比于透射成像镜头具有适用波段范围宽、像差小、相对数值孔径较大、结构简单紧凑以及空间适应性良好的优点。结合空间外差技术特点和要求，给出了一种Offner成像镜头的设计方法和光路结构。该设计通过在出射光路中加入透镜改变缩放比，离轴装配消除像差的方法，可以满足空间外差光谱仪中对定域面干涉条纹进行任意比例缩放的要求。在系统要求数值孔径为0.042、缩放比为-0.86221的条件下，给出了设计实例，且点列图最大均方根半径优于1.81 μm。最后对该系统进行了像质评价和公差分析，

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  1. 机载轻小型高分辨率成像光谱仪光学系统设计

  2. 为了满足轻小型机载遥感平台对成像光谱仪高分辨率和小型化的要求，采用平场Schwarzschild 望远系统和基于凸面光栅的Offner光谱成像系统匹配的结构形式，设计了一个工作谱段为0.4~2.5 μm、相对孔径D/f′=1/3、全视场2ω=7.2°的机载高分辨率成像光谱仪光学系统。分析了Schwarzschild 望远系统和Offner 光谱成像系统的特点和像差校正方法，利用ZEMAX 光学设计软件进行了光线追迹和优化设计，给出了系统的调制传递函数曲线(MTF)和点列图，并进行了分析和评价。设

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