刘韬 周一鸣 王景泉 梁巍

（北京空间科技信息研究所，北京 100086）

1 引言

波带片（Zone Plate）衍射成像技术是一种重要的对地观测技术，是目前国外的研究热点。波带片衍射成像系统具有大口径、高分辨率、结构轻量化、空间可展开、公差要求低、易复制等特点，不但可以节约发射成本，还能够显著降低制造成本。波带片衍射成像技术在卫星应用中具有重大潜力。［1-6］

为了满足高轨道卫星高分辨率对地观测的要求，国外从20世纪末开始研发新型光学成像技术，包括空间分块可展开技术、光学干涉合成孔径成像技术、稀疏孔径成像技术和波带片衍射成像技术。空间分块可展开技术需要主镜轻量化、严格的镜片面形控制、精确的展开结构和波前传感与控制，这些技术难题致使其成本高昂。光学干涉合成孔径成像技术正是由于各子孔径的同相位要求，使得空间机械结构调整、系统稳定性和大气扰动等因素引起的波动总效应，需控制在光波长的数量级内。具体地说，该技术一般是利用若干个卫星编队飞行，以实现长基线干涉，从而达到高分辨率的要求，但其卫星编队飞行的控制精度要求极高，工程实现难度大。同时，稀疏孔径使用分离的光学系统，是以牺牲光通量为代价实现高分辨率，在技术上还存在一系列尚待解决的问题。另一方面，分块可展开和稀疏孔径成像系统自身的重量仍然会限制口径的扩大，因此研究进展比较缓慢。波带片衍射成像技术为解决高轨道高分辨率对地观测问题提供了一种新思路，它具有可实现大口径、所用材料面密度极轻、面形控制要求低和生产工艺相对较容易等特点。……