基于Offner凸面光栅星载CO2成像光谱仪光学系统设计

摘要：

星载CO2成像光谱仪具有图谱合一、高空间分辨率、高时间分辨、非接触和长期监测的优点,已成为监测全球温室气体变化的重要手段之一.为解决大视场因入射狭缝较大,信噪比低,成像质量不佳的问题,文中对Offner成像光谱仪的光学系统初始结构设计提出了一种新方案.该方案基于在30 mm狭缝处发出的子午光线、弧矢光线在中心波长处相切,提高入射光线在整个光谱范围内的利用率.利用光学设计软件,设计在1594～1619nm波段范围内,F数为2.5,光谱系统分辨率为0.1 nm的成像光谱仪.设计结果表明,点列图均方根(RMS)半径小于5 μm,系统在33 1p/mm处的传递函数优于0.7.此外,该系统采用像元合并(即扩展像元)的方法,进一步提高光谱信号的探测强度,该设计方案能够满足应用于星载CO2成像光谱仪大视场、高光谱分辨率和高信噪比的遥感探测需求.

关键词：成像光谱仪、光学设计、短波红外、凸面光栅、像元合并

所属期刊栏目：51

分类号：O439;V19(光学)

资助基金：国家自然科学基金62073150

在线出版日期：2022-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：224-232