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《寬波段平面光柵型成像光譜儀光學系統(tǒng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、寬波段平面光柵型成像光譜儀光學系統(tǒng)研究鄭成2015年1月中圖分類號：TN23UDC分類號：681.7寬波段平面光柵型成像光譜儀光學系統(tǒng)研究作者姓名鄭成學院名稱光電學院指導教師唐義副教授答辯委員會主席崔志剛教授申請學位工學碩士學科專業(yè)光學工程學位授予單位北京理工大學論文答辯日期2015年1月ResearchontheOpticalSystemofBroadbandPlane-GratingImagingSpectrometerCandidateName：ChengZhengSchoolorDepartme
2、nt:OptoelectronicsFacultyMentor:Asso.Prof.YiTangChair,ThesisCommittee：Prof.Zhi-gangCuiDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：OpticalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January,2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學位論文是我本人在指導教師的指導下進行的研究工作獲得的研究
3、成果。盡我所知，文中除特別標注和致謝的地方外，學位論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學或其它教育機構的學位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻均已在學位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學碩士學位論文摘要成像光譜儀同時具有傳統(tǒng)光譜儀獲取目標光譜信息功能和傳統(tǒng)成像遙感儀獲取目標影像信息的功能，是一種光譜技術與成像技術有機結合的新型光學遙感儀器。為了能夠給后期寬波段平面光柵型成像光譜儀研制提供較為理想的光學系
4、統(tǒng)結構，本文對寬波段成像光譜儀的應用需求、系統(tǒng)分類、像差理論、結構特點、設計方法進行了研究。本文在介紹成像光譜儀相關基礎理論的前提下，提出以光柵為分劃點分別校正前后光路的像散從而完成系統(tǒng)像散校正。并以該設計思想為指導設計了基于雙柱面鏡系統(tǒng)的Czerny-Turner成像光譜儀光學系統(tǒng)結構。為滿足成像光譜儀光譜分辨力與空間分辨力的要求，在光學設計前首先分析了成像光譜儀的像差理論，接著針對該結構分別討論了其對應的消像散條件，然后分析并得出其對應的寬波段成像條件，最后設計出寬波段平面光柵型成像光譜儀系統(tǒng)，其光
5、學結構滿足設計指標。設計的寬波段平面光柵型成像光譜儀的工作波段為200-700nm?；陔p柱面鏡系統(tǒng)的成像光譜儀，其光譜儀系統(tǒng)的準直光路與聚焦光路同樣采用雙柱面鏡系統(tǒng)結構，全系統(tǒng)中只有柱面鏡與平面光柵，易于加工與裝調，但由于反射面較多，光能利用率不是很高。成像光譜儀系統(tǒng)光譜分辨力優(yōu)于3nm，MTF在25lp/mm時，全波段全視場對比度優(yōu)于0.4。本文還提出了消像散型Czerny-Turner成像光譜儀的一種畸變校正方法。首先分析了光柵在不同位置所得圖像的差異，并給出校正方法和公式，接著分析了光柵在1級位
6、置時不同波長對重建圖像的影響和公式推導，然后分別給出了基于柱面鏡和基于超環(huán)面的成像光譜儀畸變校正系數公式，最后通過理論計算、ZEMAX光線追跡仿真和實際光譜成像測量驗證了畸變校正系數公式的正確性以及畸變校正方法的易于操作性。該畸變校正公式和方法能為其他準直光工作條件下離軸結構色散型成像光譜儀的畸變校正研究提供參考。關鍵詞：成像光譜儀；寬波段；雙柱面鏡系統(tǒng)；像差校正；光學設計；畸變校正I北京理工大學碩士學位論文AbstractImagingspectrometer,whichhasboththefunct
7、ionoftraditionalspectrometertoobtainspectralinformationandtraditionalimaginginstrumenttoobtaintargetinformation,isanewkindofspaceopticalremotesensinginstrumentcombiningimagingtechniquewithspectrumtechnique.Inordertoproposeanidealopticalstructureforthecor
8、respondingfabricationofthebroadbandplane-gratingimagingspectrometer,theapplicationrequirements,systematicclassification,structuralcharacterization,aberrationtheoryanddesignmethodsoftheimagingspectrometerisstudiedinthisdiss
