| 题名 | 棱镜分光超光谱成像仪光学系统的研究 |
| 作者 | 王欣 |
| 答辩日期 | 2010-01-15 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 王建宇 |
| 关键词 | 超光谱成像仪 色散棱镜 光谱分辨率 光谱弯曲 畸变 离轴校正透镜 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 超光谱成像仪作为一种重要的对地观测手段，在国民经济、科学研究诸多领域有着广泛的应用前景，高分辨率的高光谱成像仪还具备战略战术侦察能力。 本文调研了国外的几种棱镜分光光谱仪；综合比较了各种分光系统的特性；设计了两种光谱仪的光学系统，从工程合理性、加工可实现性和光学性能等方面充分比较各自的特点，推导和给出了光谱弯曲、光谱分辨率和畸变的计算结果。 从棱镜理论出发，推导了光谱非线性和光谱弯曲的公式。研究了各种光学像差对成像光谱仪性能的影响。采用空间光线追迹着重推导了离轴校正透镜光谱仪的畸变分布。 采用Zernike多项式作为数据接口，研究了均匀温差和梯度温差对像质的影响，为相机整机的热分析和热控制提供了依据。 详细分析和计算了离轴校正透镜光谱仪的可行性；研究制定了加工检验方案和合理可行的装调方案。完成了离轴校正透镜光谱仪的光校。 本文的创新点在于： 在OASIS光谱仪的基础之上，提出了改进型的离轴校正透镜光谱仪，避免了大口径同心透镜，仅采用一个色散棱镜。该结构有效校正了大视场像差，色散非线性修正效果显著，通过调节离轴角和光谱仪的焦距控制了畸变，补偿了与波长相关的狭缝弯曲，减小了残余像差，并降低了整个光谱仪工程实施的难度。 全面的研究了基于棱镜的各种成像光谱仪，深入分析了其分光和成像特性。基于棱镜理论，推导了光谱非线性和光谱弯曲公式，利用光线追迹的方法，计算了成像畸变，实际测试结果与理论分析设计相吻合。 所研究的内容与结果已应用于工程实践，所达到的性能指标优于使用要求。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-08-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4644]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王欣. 棱镜分光超光谱成像仪光学系统的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
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