多路分光星载激光雷达接收光学系统设计
2021-04-29杨超陈宇于可心苏鹏程樊润东
长春理工大学学报(自然科学版) 2021年2期
杨超,陈宇,于可心,苏鹏程,樊润东
(长春理工大学 光电工程学院,长春 130022)
海洋蕴藏着巨大的能量,与人类生活息息相关。随着科技的发展,依靠科技创新探测海洋、驱动海洋事业发展,已被列为国家战略重点。海洋水色传感器自1978年就应运而生,由NASA发射且运行至今,被誉为卫星海洋遥感的里程碑。中国首颗海洋卫星“海洋一号A”2002年成功发射,标志着中国海洋卫星遥感与应用迈入一个崭新的阶段,结束中国没有海洋卫星的历史。相较于被动的水色传感器,星载激光雷达具有得天独厚的优势,它可以精确、高效率地获取目标信息,在植被垂直分布测量、海面高度测量及特殊气候监测方面也能体现出长处。最重要的,它可以实现从二维平面观测到垂直剖面观测[1]。国内海洋探测目前仍缺乏完善的星载激光雷达海洋探测系统,所以,激光雷达海洋探测系统的开发研制都是十分必要而迫切的。
反射式结构在空间光学领域应用广泛。2015年高铎瑞等人[2]设计了一种改进的易于加工、装调的离轴三反光学系统,其焦距为1 000 mm,F数为 10,全视场 2°×0.4°,反射镜面型均为二次曲面。2018年李旭阳等人[3]设计了一款大视场离轴三反光学系统,该系统应用于空间相机。其光学系统焦距为2 000 mm,F数为12,视场角为35°×1°,系统能量集中度高,成像质量接近衍射极限。其主镜和三镜采用X、Y多项式自由曲面设计,对加工难度提出了较高的要求。以上系统虽然像质较好,但由于口径较小,均难以实现长距离微弱信号接收。……
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