文件名称:
轻小型可见/近红外实时成像光谱仪的光学系统设计
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文件大小: 3mb
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上传时间: 2021-02-07
详细说明：为了解决传统成像光谱仪难以实现光谱和图像信息实时获取的问题，设计一款可见/近红外宽谱段视频型成像光谱仪系统。系统利用多狭缝分光成像技术，将目标光谱图像进行区域划分，代替传统的推帚型成像光谱仪，实现光谱维的大视场成像。采用低色散光学玻璃和双胶合透镜实现宽谱段光学系统的像差校正。前置望远物镜系统采用复杂的双高斯结构，实现小畸变设计和不同视场狭缝处能量的均匀分布。为了同时获取高空间分辨率的实时视频监控和高光谱分辨率，利用分光棱镜将前置望远物镜的像分为两路，一路直接由高分辨率全色相机接收，另一路进入分光系统由灰度相机接收。采用三块棱镜作为分光元件，通过优化材料组合和实际光线控制，获得了萤石-熔石英-萤石理想棱镜组合，实现了光路同轴性和良好色散线性度。设计结果为光学系统的光谱范围为400~1000 nm，F 数为3.5，前置望远物镜奈奎斯特频率处设计调制传递函数(MTF)大于0.5，畸变小于0.1%，像面照度均匀性高于98%。整个系统奈奎斯特频率处设计MTF大于0.44，平均光谱分辨率为10 nm。
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