杨 晋，崔继承，巴音贺希格，齐向东，唐玉国*，姚雪峰

1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033 2.中国科学院大学，北京 100049

基于离轴两反利特罗结构的棱镜高光谱成像系统的光学设计

杨 晋1, 2，崔继承1，巴音贺希格1，齐向东1，唐玉国1*，姚雪峰1

1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033 2.中国科学院大学，北京 100049

为满足高光谱成像系统高空间分辨率和高光谱分辨率的要求，并应对实际应用中对仪器小型化、轻量化、高光学效率的新需求，研究一种基于利特罗结构的棱镜色散高光谱成像系统，采用离轴两反的利特罗结构形式减小光学系统的体积，同时为平面棱镜提供准直光路，并以宏编程的优化方式，避免系统中光路干涉。结果表明，通过非球面反射镜和双校正透镜的设计，该光学成像系统的谱线弯曲均小于2.1 μm，色畸变小于1.3 μm，控制在18%像元内，在400～1 080 nm可见—近红外(VNIR)工作波段的光学调制传递函数(MTF)均达到0.9以上，光谱分辨率为1.6～5.0 nm，光谱透过率在51.5%以上，系统在整个工作光谱范围都具有较高的透过率和像质。

利特罗结构； 离轴两反系统； 高光谱成像仪； 谱线弯曲； 色畸变

引 言

高光谱成像仪是一种将空间望远系统和光谱分析系统相结合的光学遥感仪器，从20世纪80年代问世至今，经过30多年的发展，已经广泛应用于在军事侦察、农、林、水、土、矿等资源调查以及医疗诊断、产品质量检验等领域。目前已研制的高光谱成像仪有美国NASA的AVIRIS[1]、NEMO卫星上的COIS[2]、EO-1卫星上的Hyperion[3]、意大利航天局的PRISMA[4]，英国小卫星上的CHRIS[5]、欧空局的APEX[6]、以及德国小卫星上的EnMAP[7]等。……