宽谱段一体化AOTF成像光谱仪光学系统设计

• 作者: 常凌颖 张强 邱跃洪
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 光学设计 成像光谱仪 声光可调谐滤波器 离轴三反镜 自由曲面
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造|Optical Design and Fabrication
• 页码范围: 114-123
• 页数: 10页
• 分类号: TH744
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.0722002

摘要

声光可调谐滤波器(AOTF)成像光谱仪能够同时获取图像、光谱及偏振信息,已成功应用于航天、农业、林业、医学及食品安全等领域,具有较好的发展前景.光学系统是AOTF成像光谱仪获取信息的关键部件之一.为此,研究国内外常见的AOTF成像光谱仪光学系统,介绍AOTF的工作原理及光谱仪的总体设计方案,计算全系统的前置、准直及成像等子系统光学设计参数,完成共口径光学系统的仿真设计.前置光学系统采用自由曲面离轴三反结构,与准直系统的光曈匹配,准直及成像系统为光阑前置的离轴三反系统.仿真设计结果表明,在工作谱段为0.4～5.0 μm、焦距为125 mm、F数5和视场角为5.3°的情况下,系统的MTF值分别在谱段0.4～1.0 μm、1.0～3.0 μm和3.0～5.0 μm下均接近于衍射极限且大于0.57,畸变小于5％,成像质量良好.