李文轩，胡 源，张 凯，秦铭泽，袁夕尧

星载大视场多光谱成像光学系统设计

李文轩，胡 源，张 凯，秦铭泽，袁夕尧

（长春理工大学 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室，吉林 长春 130022）

大视场、多通道、小型化已成为星载测绘光学系统的迫切需求。根据上述需求，提出了先用视场分光再用窄带分色片分光的设计方案、并构建了自动消遮挡和轻小型化优化函数。设计了一款主、次、三镜均为球面的离轴三反四通道光学系统，其焦距360mm、相对孔径为1/6、视场角13°×5°、工作波段0.4～1.1mm、地面像元分辨率5m、全视场畸变小于5%。加工、装调后的整机系统实测MTF（Modulation Transfer Function）曲线在奈奎斯特频率100lp/mm处均大于0.25，同时系统所占空间面积仅为245mm×423mm、整机重量仅13.82kg，从而实现了系统大视场、无遮挡、多通道、体积包络的小型化。

空间遥感；离轴三反；光学设计；大视场

0 引言

在星载探测光学系统研究中，大视场、多通道、轻小型化已成其发展的主流方向[1]。其中反射式光学系统相比与透射式光学系统具有能量利用率较高、无色差，光谱响应平坦[2]，有利于多光谱系统的实现，同时热稳定性较好、环境适应力较强和不受材料限制，容易做到大口径、轻小型化等优势特点[3-5]。

目前反射系统可分为同轴系统和离轴系统两类[6-8]，同轴系统存在中心遮拦、视场较小、能量相对较低等缺陷。相比于同轴系统，离轴系统具有不存在中心遮拦、可实现大视场、长焦距等优势。两镜系统像质难以满足空间高分辨要求，四镜系统结构相对复杂，装调难度较大，因此在空间光学系统中离轴三镜系统得到了广泛应用。……