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基于一种材料的宽谱段紫外成像仪光学设计

李寒霜 李博 李昊晨 林冠宇

李寒霜, 李博, 李昊晨, 林冠宇. 基于一种材料的宽谱段紫外成像仪光学设计[J]. 中国光学. doi: 10.37188/CO.2021-0127
引用本文: 李寒霜, 李博, 李昊晨, 林冠宇. 基于一种材料的宽谱段紫外成像仪光学设计[J]. 中国光学. doi: 10.37188/CO.2021-0127
LI Han-shuang, LI Bo, LI Hao-chen, LIN Guan-yu. Optical design of a wide spectrum UV imager based on a single material[J]. Chinese Optics. doi: 10.37188/CO.2021-0127
Citation: LI Han-shuang, LI Bo, LI Hao-chen, LIN Guan-yu. Optical design of a wide spectrum UV imager based on a single material[J]. Chinese Optics. doi: 10.37188/CO.2021-0127

基于一种材料的宽谱段紫外成像仪光学设计

doi: 10.37188/CO.2021-0127
基金项目: 国家自然科学基金(No. 62005268)
详细信息
    作者简介:

    李寒霜(1987—),女,博士,助理研究员,2019年于中国科学院大学获博士学位,主要从事紫外遥感仪器设计及辐射定标方面的研究。E-mail:lihanshuang06@163.com

    李 博(1981—),男,吉林梨树人,博士,副研究员,2011年于中科院长春光机所获博士学位,主要从事高光谱遥感仪器总体设计方面的研究。E-mail:libo0008429@163.com

  • 中图分类号: O436

Optical design of a wide spectrum UV imager based on a single material

Funds: Supported by National Natural Science Foundation of China (No. 62005268)
More Information
  • 摘要:   目的  紫外探测技术已广泛应用于人类的生产生活各领域,研究宽谱段紫外成像仪系统具有重要意义。  方法  通过推导色差理论公式,提出了单一材料校正宽谱段紫外成像仪光学系统色差的方案,结合高灵敏度大动态紫外成像探测器的性能指标,设计了仅一种透镜材料且所有透镜全部为球面的210?400 nm宽谱段紫外成像仪光学系统,并运用光学设计软件CODE V对系统优化及像质评价。  结果  结果表明:在奈奎斯特频率40 lp/mm下,全视场全波段系统的调制传递函数优于0.6,系统点列图RMS<7.8 μm,具有良好的成像质量。  结论  该系统不含非球面等光学元件,不仅加工装调易于实现,而且降低研制成本,将为宽谱段紫外成像光谱仪的设计奠定技术基础。
  • 图  1  折射面示意图

    Figure  1.  Diagram of refractive surface

    图  2  紫外成像仪系统二维光路图

    Figure  2.  Two-dimensional light path diagram of UV imager system

    图  3  紫外成像仪系统三维光路图

    Figure  3.  Three-dimensional light path diagram of UV imager system

    图  4  系统各波段MTF曲线图

    Figure  4.  MTF curve of each band of the system

    图  5  系统各波段RMS点列图

    Figure  5.  RMS point diagram of each band of the system

    图  6  系统径向能量分布图

    Figure  6.  Radial energy distribution of the system

    表  1  宽谱段紫外成像仪系统参数

    Table  1.   Wide-spectrum UV imager system parameters

    项目参数
    轨道高度760 km
    空间分辨率30 m
    系统入瞳直径50 mm
    系统焦距330 mm
    系统FF/6.6
    视场角2.2°
    光谱范围210?400 nm
    像素1024 pixel×1024 pixel
    像元尺寸13 μm
    下载: 导出CSV
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