超光譜成像儀前置成像物鏡設(shè)計(jì).pdf

1、大相對(duì)孔徑意味著超光譜成像儀有大信息量和強(qiáng)集光能力，也意味著設(shè)計(jì)難度的增大，是人們不懈追求的方向。大相對(duì)孔徑超光譜成像儀要求有大相對(duì)孔徑的前置成像物鏡與其匹配，否則它的大相對(duì)孔徑優(yōu)勢(shì)不能得到充分發(fā)揮，本文以此為出發(fā)點(diǎn)致力于大相對(duì)孔徑前置成像物鏡的研究。 第一章介紹超光譜成像儀的原理和開展前置成像物鏡研究的必要性。 第二章從超光譜成像儀的技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用要求出發(fā)，確定前置成像物鏡的技術(shù)指標(biāo)；根據(jù)確定的技術(shù)指標(biāo)及其與一般望遠(yuǎn)物

2、鏡的區(qū)別進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，綜合分析和比較折反系統(tǒng)、共軸反射系統(tǒng)以及離軸反射系統(tǒng)，選擇無中間像的離軸三反射鏡系統(tǒng)作為前置成像物鏡的結(jié)構(gòu)型式，它具有寬波段、結(jié)構(gòu)緊湊、像方遠(yuǎn)心及后工作距離長(zhǎng)的特點(diǎn)。 第三章簡(jiǎn)要介紹二次曲面和自由曲面的定義；然后，給出利用共軸三反射鏡系統(tǒng)初級(jí)像差理論，求解初始結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法和結(jié)果。根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，采用不同面型并借助Code V光學(xué)設(shè)計(jì)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)三個(gè)滿足技術(shù)指標(biāo)和像質(zhì)要求的方案。結(jié)合當(dāng)前加工工藝進(jìn)行分析比較，

3、指出次鏡為球面的方案，有利于加工，且成本低；自由曲面方案結(jié)構(gòu)緊湊，成像質(zhì)量達(dá)到衍射極限，但目前加工成本還比較高。 第四章簡(jiǎn)要介紹空間編碼超光譜成像儀的原理，針對(duì)該系統(tǒng)的矩形面視場(chǎng)要求，給出分別采用二次曲面和自由曲面的前置成像物鏡設(shè)計(jì)結(jié)果。 第五章介紹離軸三反射鏡系統(tǒng)的公差制定方法，給出第三章中的次鏡為球面方案的公差分析，得到了符合當(dāng)前加工工藝要求的公差分配結(jié)果，并給出加工檢測(cè)方法。另外探討和分析了自由曲面方案的公差分配。