裴琳琳、相里斌，、刘扬阳、吕群波、邵晓鹏

1. 西安电子科技大学、陕西 西安 710071 2. 中国科学院光电研究院、北京 100094

基于Wollaston棱镜的图像复分快照式成像光谱仪设计

裴琳琳1、相里斌1，2、刘扬阳2*、吕群波2、邵晓鹏1

1. 西安电子科技大学、陕西 西安 710071 2. 中国科学院光电研究院、北京 100094

设计一种以Wollaston棱镜为分光元件的图像复分快照式成像光谱系统、主要包括前置望远物镜、准直镜、Wollaston棱镜组、成像镜和补偿滤光片。此类光学系统可以一次曝光获取同一目标景物在不同波长下的二维信息。光束经过Wollaston棱镜组分光、为了使不同波长对应景物不至于重叠、要求分束角度比较大、这样进入成像镜的光线入射角度相对较大、无疑增加了成像镜的设计难度。分析了基于Wollaston棱镜的图像复分快照式成像光谱仪的原理及特点、设计了一套完整的成像光谱系统。全系统结构复杂、光学系统的光阑必须匹配好。为了使得不仅单个镜头成像质量良好、而且镜组之间能够良好的衔接、将前置望远物镜设计为像方远心结构、准直镜设计为物方远心结构。全系统采用多重结构、使得16个谱段在56线对处的MTF值均接近衍射极限、点列图中RMS值基本都在艾里斑以内、系统成像质量良好。

成像光谱仪； 光学设计； Wollaston棱镜

引 言

成像光谱仪是20世纪80年代发展兴起的、因其可以同时获得目标景物的二维空间信息和一维光谱信息、即数据立方体、故在地质分析、地面测绘、矿产勘探、医疗器械、军事监测、自然灾害预警等方面有着很重要的应用[1]。……