光学学报, 2016, 36 (1): 0130001, 网络出版: 2015-12-31   

宽视场干涉光谱成像仪技术研究

Study of Fourier Transform Imaging Spectrometer with Wide Field of View
作者单位
1 中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
摘要
针对海洋光谱成像技术对于宽视场(FOV)、大幅宽、高通量的需求,提出了一种基于像平面干涉技术的新型宽视场干涉光谱成像仪,研究了像平面干涉技术的原理,提出了相应的干涉方案并推导了系统的光程差公式,制定了详细的参数指标并根据相应参数设计优化了光学系统。光学系统前置镜和中继镜分别采用双高斯和Dyson 结构,视场为35.5o ,幅宽为320 km,系统F 数为4,焦距为100 mm,在400~900 nm 的谱段范围内,平均信噪比(SNR)大于100,在奈奎斯特空间频率为32 lp/mm 处,调制传递函数(MTF)大于0.5,各项指标满足要求。
Abstract
In order to meet the demand of wide field of view (FOV), wide swath width, and high throughput for the ocean spectrum,a new Fourier transform imaging spectrometer with wide FOV based on the image plane interference technologies presented. And the principle and expressions of the image plane interference are studied and educed.The optical system is designed and optimized based on the calculated detailed parameters. Dyson and double Gauss structures are used in the relay lens and fore optics respectively. Under the circumstance of 400~900 nm spectral range, 35.5o FOV, 320 km swath width, F/4, and 100 mm focal length, the average signal noise ratio (SNR) is greater than 100 and the modulation transfer function (MTF) of the current design is greater than 0.5 at 32 lp/mm. All the parameters are well satisfied by the present design.

张智南, 李立波, 胡炳樑, 冯玉涛. 宽视场干涉光谱成像仪技术研究[J]. 光学学报, 2016, 36(1): 0130001. Zhang Zhinan, Li Libo, Hu Bingliang, Feng Yutao. Study of Fourier Transform Imaging Spectrometer with Wide Field of View[J]. Acta Optica Sinica, 2016, 36(1): 0130001.

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