CN105300521B - 一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构及视场检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一维成像外差光谱仪视场光阑装调结构及视场检测方法，装调结构由柱面镜组件、工作波段滤光片、光谱维视场光阑、准直镜头、干涉仪组件、成像镜头及空间维视场光阑构成；装调结构及视场检测方法涉及的设备有星点板、监视波段滤光片、平行光管、活动分划板和高斯目镜构成；本发明采用监视波段下光谱维视场光阑的装调和视场检测，通过修切隔圈厚度工作波段下光谱维视场光阑在光轴方向上的定位，通过修正公式，获得光谱维视场大小。利用一维成像空间外差光谱仪成像特征，通过改变平行光管实像面处星点位置，使光谱仪成像在空间维视场光阑不同位置，通过理论计算得到空间维视场大小。

Description

一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构及视场检测方法

技术领域

本发明涉及视场光学系统领域，具体是一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构及视场检测方法。

背景技术

空间外差光谱技术在天文观测，尤其是微量气体定量探测已得到广泛的关注和应用。空间外差光谱技术主要应用于对大气中的甲烷、二氧化碳、氧气、水汽等微量气体进行定量探测。

近年来传统非成像空间外差光谱技术已发展到一维成像、二维成像等形式的空间外差光谱技术，以期同时获得高光谱分辨率和较高空间分辨率。相比于二维成像空间外差光谱技术其光谱反演准确度受限于遥感平台运动精度、推扫周期和后续图像配准精度的影响，一维成像空间外差光谱技术可实现空间维不同切片视场的同时成像，对于观测区域内快速变化的光谱信息定量获取，尤其是不同空间维切片视场内微量物质浓度的变化，可通过光谱信号变化同时获取。

申请号201301684017.9(公告号CN 103759830 A《一种分视场空间外差干涉型光谱仪的结构及装调方法》)介绍了光谱仪的整体结构，尤其针对柱面镜组件、光栅刻线方向和焦平面行/列的装调结构进行了详细阐述，并未对一维成像空间外差光谱仪中的空间维和光谱维视场光阑的装调结构及视场检测方法进行详细叙述。然而一维成像空间外差光谱仪的视场光阑的装调和视场检测是光谱仪装调的重要过程，直接影响着被测微量物质在光谱维的覆盖区域和空间维的定位精度。

发明内容

本发明的目的是提供一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构及视场检测方法，以解决现有技术一维成像空间外差光谱仪的工作波段人眼不可见、且空间维和光谱维视场光阑由于位置不重合无法同时装调和检测的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：包括有光源和干涉仪组件，干涉仪组件入光口处安装有准直镜头，干涉仪组件出光口处安装有成像镜头，成像镜头出射光光路上设有空间维视场光阑，所述干涉仪组件两臂分别设有光栅，还包括有平行光管、柱面镜组件、高斯目镜，其中平行光管、柱面镜组件、高斯目镜、干涉仪组件上的准直镜头依次同轴设置在光源的出射光路上，且光源与平行光管之间沿光出射方向依次设置有监视波段滤光片、星点板，柱面镜组件与高斯目镜之间设置有活动分划板，光源的出射光依次经过监测波段滤光片、星点板、平行光管、柱面镜组件、活动分划板、高斯目镜后，从准直镜头入射至干涉仪组件，最后从干涉仪组件上的成像镜头出射成像。

所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述柱面镜组件包括柱面三级镜筒，柱面三级镜筒一端作为入光口同轴对准平行光管，柱面三级镜筒另一端作为出光口对准高斯目镜，柱面三级镜筒内从入光口向出光口方向依次同轴设置有柱面二级镜筒、工作波段滤波组件、光谱维视场光阑组件，且柱面二级镜筒与工作波段滤波组件之间设置有隔圈，其中柱面二级镜筒内同轴设置有多组单柱面一级镜筒，每组单柱面一级镜筒内分别通过压圈同轴压紧单柱面镜，且相邻单柱面一级镜筒之间设置有隔圈；

柱面二级镜筒与工作波段滤波组件之间、相邻单柱面一级镜筒的隔圈厚度可修切，保证光谱维视场光阑组件与柱面镜组件之间的光学间距应满足光谱仪的装配公差要求；单柱面一级镜筒周边均布多个螺纹孔，可满足对单柱面镜母线偏心进行调整，且可相对柱面二级镜筒旋转；柱面三级镜筒可满足柱面镜组件和光谱维视场光阑组件方向的同时调整。

所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述柱面三级镜筒内壁沿轴向设有导轨，柱面二级镜筒外壁设有滑动安装在导轨上的导槽，所述柱面二级镜筒与柱面三级镜筒通过导轨、导槽相对滑动配合。

所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述光谱维视场光阑组件包括光谱维视场光阑外框，光谱维视场光阑外框外壁滑动安装在柱面三级镜筒中导轨上，光谱维视场光阑外框中设有光谱维视场光阑。

所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述柱面镜组件母线与光谱维视场光阑方向垂直、与干涉仪组件中光栅刻线方向和空间维视场光阑方向一致；所述的工作波段滤光片为窄带滤光片且光谱范围人眼不可见；所述星点板位置可沿正交两个方向平移。

所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述的光源和星点板之间的监视波段滤光片为人眼可见的窄带滤光片，以提高柱面镜组母件线方向装调精度，或设置不同直径的星点板来改变柱面镜组件成像宽度，以提高柱面镜组件母线方向装调精度。

所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述的星点板可采用不同直径大小，从而改变空间维视场光阑面上光谱仪成像大小，提高空间维视场光阑的装调精度。

一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将光谱维视场光阑装入光谱维视场光阑外框，光谱维视场光阑外框设有导槽，利用二元影像仪投影放大，调节光谱维视场光阑与光谱维视场光阑外框的导槽方向一致；

(2)将依次将单柱面镜、压圈分别装入各单柱面一级镜筒，通过单柱面一级镜筒周边螺钉调整各单柱面镜母线偏心，调整完毕后点胶固定；

(3)根据光学设计要求修切隔圈厚度，并依次将上述各单柱面镜一级镜筒、隔圈安装至柱面二级镜筒内，固定柱面二级镜筒，沿光轴方向移动高斯目镜监测柱面二级镜筒导槽方向，并调节活动分划板，使活动分划板横/竖线与柱面二级镜筒导槽方向一致，固定活动分划板；

(4)将带有二维平移功能的星点板置于平行光管实像面处，并将星点板初始位置放置于平行光管光轴处，开启光源，依次通过监测波段滤光片、星点板和平行光管使之形成具有一定视场角的平行光照明柱面镜组件；

(5)沿光轴方向移动高斯目镜使之像面处于各单柱面镜监视波段下实像面处，以活动分划板横/竖线为基准，调节各单柱面一级镜筒相对柱面二级镜筒的旋转角度，使各单柱面镜母线方向与活动分划板横/竖线方向一致，调整完毕后将各单柱面一级镜筒与柱面二级镜筒点胶固定；

(6)根据光学设计要求和单柱面镜实测参数修切隔圈厚度，保证工作波段内光谱维视场光阑位于柱面镜组件的实像面处，并依次将步骤(5)得到的柱面二级镜筒、工作波段滤光片组件、步骤(1)的光谱维视场光阑组件通过导轨安装至柱面三级镜筒内，此时光谱维视场光阑方向、柱面镜组件母线方向分别通过光谱维视场光阑外框的导槽、柱面二级镜筒的导槽传递在同一导轨机械基准面上。

所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，其特征在于：所述的星点板置于平移台上，星点位置可沿与柱面镜组件母线垂直方向+X、-X分别移动，直至柱面镜组件实像移出光谱维视场光阑，分别记录移动量x₁和x₂，可计算出监测波段和工作波段下光谱维视场角ω_g和ω_g,λ，公式分别如下：

其中，L_g为光谱维视场光阑的大小，Δf为监视波段和工作波段内柱面镜组件的焦距差；在进行光谱维视场检测时，所述的柱面镜组件和光谱维视场光阑之间未安装工作波段滤光片，且光谱维视场光阑处于监测波段内柱面镜组实像面处。

所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)以柱面镜组件安装法兰面为基准，采用自准直法调节平行光管，将柱面镜组光轴与平行光管的光轴调整一致；

(2)将具有平移功能的星点板置于平行光管实像面处，并将星点板初始位置放置于平行光管光轴处，通过光源照明光谱仪；

(3)调节空间维视场光阑沿光轴方向的位置，使光谱仪成像在空间维所占行数最少，其理论参考行数N’与星点直径d关系如下：

其中，f₁为平行光管的焦距；f_colli为准直镜组的焦距；M_ima为成像镜组的缩放比；t为探测器像元大小；

(4)旋转空间维视场光阑，使干涉仪组件内光栅刻线方向与空间维视场光阑一致，调整完毕后点胶固化空间维视场光阑；

(5)星点板安装在平移台上，沿柱面母线+Y、-Y方向分别移动星点位置，直至光谱仪所成实像移出空间维视场光阑，并分别记录移动量y₁和y₂，可计算出空间维视场ω_k，公式如下：

本发明与现有的技术相比的有益效果是：

1、本发明所采用的光谱维视场光阑装调结构及视场检测方法，通过在监测波段内(人眼可见)实现柱面镜组件方向和光谱维视场光阑方向的统一，并进行光谱维视场大小的检测，通过监视波段和工作波段的换算关系，采用修切隔圈厚度的方式实现工作波段内光谱维视场光阑在光轴方向上的定位精度；

2、本发明所采用光谱维视场光阑装调结构中光谱维视场光阑、柱面镜组件母线方向基准均通过光学装调的方法传递至同一导轨基准机械面上，且柱面镜组母线方向和光谱维视场光阑方向在光谱仪整机装调过程中，可整体相对干涉仪组件内的光栅刻线方向进行方向调节；

3、所采用的光谱维和空间维视场检测方法，可分别实现对一维成像空间外差光谱仪不同位置处空间维和光谱维视场大小的检测；

4、所采用的光谱维和空间维视场检测方法可通过更换不同直径的星点板或平行光管的焦距提高视场光阑方向调节精度和视场大小的检测精度。

附图说明

图1为本发明的空间维视场光阑装调结构示意图。

图2为光谱维视场光阑装调结构示意图。

图3为图1的A-A空间维视场光阑(焦平面行/列)所代表方向的示意图。

图4为图2的B-B示意图。

具体实施方式

参见图1-图4所示，一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，包括有光源9和干涉仪组件6，干涉仪组件6入光口处安装有准直镜头5，干涉仪组件6出光口处安装有成像镜头7，成像镜头7出射光光路上设有空间维视场光阑8，干涉仪组件6两臂分别设有光栅601、602，还包括有平行光管13、柱面镜组件1、高斯目镜15，其中平行光管13、柱面镜组件1、高斯目镜15、干涉仪组件6上的准直镜头5依次同轴设置在光源9的出射光路上，且光源9与平行光管13之间沿光出射方向依次设置有监视波段滤光片10、星点板12，柱面镜组件1与高斯目镜15之间设置有活动分划板14，光源9的出射光依次经过监测波段滤光片10、星点板12、平行光管13、柱面镜组件1、活动分划板14、高斯目镜15后，从准直镜头5入射至干涉仪组件6，最后从干涉仪组件6上的成像镜头7出射成像。

柱面镜组件1包括柱面三级镜筒106，柱面三级镜筒106一端作为入光口同轴对准平行光管13，柱面三级镜106筒另一端作为出光口对准高斯目镜15，柱面三级镜筒106内从入光口向出光口方向依次同轴设置有柱面二级镜筒104、工作波段滤波组件3、光谱维视场光阑组件4，且柱面二级镜筒104与工作波段滤波组件3之间设置有隔圈2，其中柱面二级镜筒104内同轴设置有多组单柱面一级镜筒102，每组单柱面一级镜筒102内分别通过压圈103同轴压设有单柱面镜101，且相邻单柱面一级镜筒102之间设置有隔圈；

柱面二级镜筒104与工作波段滤波组件3之间、相邻单柱面一级镜筒102的隔圈厚度可修切，保证光谱维视场光阑组件4与柱面镜组件1之间的光学间距应满足光谱仪的装配公差要求；单柱面一级镜筒102周边均布多个螺纹孔，可满足对单柱面镜101母线偏心进行调整，且可相对柱面二级镜筒104旋转；柱面三级镜筒106可满足柱面镜组件1和光谱维视场光阑组件4方向的同时调整。

柱面三级镜筒106内壁沿轴向设有导轨105，柱面二级镜筒104外壁设有滑动安装在导轨105上的导槽，柱面二级镜筒105与柱面三级镜筒106通过导轨105、导槽相对滑动配合。

光谱维视场光阑组件4包括光谱维视场光阑外框402，光谱维视场光阑外框402外壁滑动安装在柱面三级镜筒106中导轨105上，光谱维视场光阑外框402中设有光谱维视场光阑401。

柱面镜组件1母线与光谱维视场光阑401方向垂直、与干涉仪组件6中光栅刻线方向和空间维视场光阑8方向一致；工作波段滤光片3为窄带滤光片且光谱范围人眼不可见；星点板12位置可沿正交两个方向平移。

光源9和星点板12之间的监视波段滤光片10为人眼可见的窄带滤光片，以提高柱面镜组件1母线方向装调精度，或设置不同直径的星点板12来改变柱面镜组件1成像宽度，以提高柱面镜组件1母线方向装调精度。

星点板12可采用不同直径大小，从而改变空间维视场光阑面上光谱仪成像大小，提高空间维视场光阑的装调精度。

一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，包括以下步骤：

(1)将光谱维视场光阑装入光谱维视场光阑外框，光谱维视场光阑外框设有导槽，利用二元影像仪投影放大，调节光谱维视场光阑与光谱维视场光阑外框的导槽方向一致；

(2)将依次将单柱面镜、压圈分别装入各单柱面一级镜筒，通过单柱面一级镜筒周边螺钉调整各单柱面镜母线偏心，调整完毕后点胶固定；

(3)根据光学设计要求修切隔圈厚度，并依次将上述各单柱面镜一级镜筒、隔圈安装至柱面二级镜筒内，固定柱面二级镜筒，沿光轴方向移动高斯目镜监测柱面二级镜筒导槽方向，并调节活动分划板，使活动分划板横/竖线与柱面二级镜筒导槽方向一致，固定活动分划板；

(4)将带有二维平移功能的星点板置于平行光管实像面处，并将星点板初始位置放置于平行光管光轴处，开启光源，依次通过监测波段滤光片、星点板和平行光管使之形成具有一定视场角的平行光照明柱面镜组件；

(5)沿光轴方向移动高斯目镜使之像面处于各单柱面镜监视波段下实像面处，以活动分划板横/竖线为基准，调节各单柱面一级镜筒相对柱面二级镜筒的旋转角度，使各单柱面镜母线方向与活动分划板横/竖线方向一致，调整完毕后将各单柱面一级镜筒与柱面二级镜筒点胶固定；

(6)根据光学设计要求和单柱面镜实测参数修切隔圈厚度，保证工作波段内光谱维视场光阑位于柱面镜组件的实像面处，并依次将步骤(5)得到的柱面二级镜筒、工作波段滤光片组件、步骤(1)的光谱维视场光阑组件通过导轨安装至柱面三级镜筒内，此时光谱维视场光阑方向、柱面镜组件母线方向分别通过光谱维视场光阑外框的导槽、柱面二级镜筒的导槽传递在同一导轨机械基准面上。

星点板置于平移台上，星点位置可沿与柱面镜组件母线垂直方向+X、-X分别移动，直至柱面镜组件实像移出光谱维视场光阑，分别记录移动量x₁和x₂，可计算出监测波段和工作波段下光谱维视场角ω_g和ω_g,λ，公式分别如下：

其中，L_g为光谱维视场光阑的大小，Δf为监视波段和工作波段内柱面镜组件的焦距差；在进行光谱维视场检测时，所述的柱面镜组件和光谱维视场光阑之间未安装工作波段滤光片，且光谱维视场光阑处于监测波段内柱面镜组实像面处。

一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，包括以下步骤：

(1)以柱面镜组件安装法兰面为基准，采用自准直法调节平行光管，将柱面镜组光轴与平行光管的光轴调整一致；

(2)将具有平移功能的星点板置于平行光管实像面处，并将星点板初始位置放置于平行光管光轴处，通过光源照明光谱仪；

(3)调节空间维视场光阑沿光轴方向的位置，使光谱仪成像在空间维所占行数最少，其理论参考行数N’与星点直径d关系如下：

其中，f₁为平行光管的焦距；f_colli为准直镜组的焦距；M_ima为成像镜组的缩放比；t为探测器像元大小；

(4)旋转空间维视场光阑，使干涉仪组件内光栅刻线方向与空间维视场光阑一致，调整完毕后点胶固化空间维视场光阑；

(5)星点板12安装在平移台上，沿柱面母线+Y、-Y方向分别移动星点位置，直至光谱仪所成实像移出空间维视场光阑，并分别记录移动量y₁和y₂，可计算出空间维视场ω_k，公式如下：

本发明结构包括有一维成像空间外差光谱仪和装调设备，光谱仪包括有柱面镜组件1、工作波段滤光片组件3、准直镜头5、干涉仪组件6和成像镜头7，柱面镜组件1内包括有单柱面镜101、单柱面一级镜筒102、压圈103、柱面二级镜筒104、导轨105和柱面三级镜筒106，柱面镜组件1和工作波段滤光片组件3中间设置有隔圈2，工作波段滤光片组件3和准直镜头5中间设置有光谱维视场光阑组件4，干涉仪组件6下方和左方分别设置有一个光栅601和602，成像镜头7上方设置有空间维视场光阑8(焦平面)，装调设备包括有光源9，监视波长滤光片10、星点板12、平行光管13、活动分划板14和高斯目镜15，平行光管13、柱面镜组件1和高斯目镜15均统一调整在光轴11上。

实现方法包括以下实现步骤：

一维成像空间外差光谱仪的视场光阑装调结构，由柱面镜组件1、工作波段滤光片组件3、准直镜头5、干涉仪组件6和成像镜头7及空间维视场光阑8构成，其构成方式是：

(1)柱面镜组件1包括有单柱面镜101、单柱面一级镜筒102、压圈103、柱面二级镜筒104、导轨105和柱面三级镜筒106；

(2)柱面镜组件1和工作波段滤光片组件3中间设置有隔圈2，工作波段滤光片组件3和准直镜头5中间设置有光谱维视场光阑组件4，干涉仪组件6下方和左方分别设置有一个光栅601和602，成像镜头7上方设置有空间维视场光阑8(焦平面)；

(3)将多个单柱面镜101和压圈103依次安装至柱面二级镜座104内，并修切隔圈2厚度保证其满足光学间距的要求；

(4)柱面三级镜筒106可满足柱面镜组1母线方向和光谱维视场光阑401方向的同时调整；

本发明涉及的装调设备包括有光源9，监视波段滤光片10、星点板12、平行光管13、活动分划板14和高斯目镜15，平行光管13、柱面镜组件1和高斯目镜15均统一调整在光轴11上，其方法包含：

(1)光谱维视场光阑401装调结构及视场检测方法包括以下步骤：

(a)将光谱维视场光阑401装入光谱维视场光阑外框402，光谱维视场光阑外框402设有导槽，利用二元影像仪投影放大，调节光谱维视场光阑401与光谱维视场光阑外框402的导槽方向一致；

(b)将依次将单柱面镜101、压圈103分别装入各单柱面一级镜筒102内，通过单柱面一级镜筒102周边螺钉调整各单柱面镜101母线偏心，调整完毕后点胶固定；

(c)根据光学设计要求修切隔圈2厚度，并依次将上述各单柱面镜一级镜筒102、隔圈2安装至柱面二级镜筒104内，固定柱面二级镜筒104，沿光轴11方向移动高斯目镜15监测柱面二级镜筒104导槽方向，并调节活动分划板14，使活动分划板14横/竖线与柱面二级镜筒104导槽方向一致，固定活动分划板14；

(d)将带有二维平移功能的星点板12置于平行光管13实像面处，并将星点板12初始位置放置于平行光管13的光轴11处，开启光源9，依次通过监测波段滤光片10、星点板12和平行光管13使之形成具有一定视场角的平行光照明柱面镜组件1；

(e)沿光轴11方向移动高斯目镜15使之像面处于各单柱面镜101监视波段下实像面处，以活动分划板14横/竖线为基准，调节各单柱面一级镜筒102相对柱面二级镜筒104的旋转角度，使各单柱面镜101母线方向与活动分划14板横/竖线方向一致，调整完毕后将各单柱面一级镜筒102与柱面二级镜筒104点胶固定；

(f)根据光学设计要求和单柱面镜101实测参数修切隔圈2厚度，保证工作波段内光谱维视场光阑401位于柱面镜组件1的实像面处，并依次将步骤(5)得到的柱面二级镜筒104、工作波段滤光片组件3、步骤(1)的光谱维视场光阑组件4通过导轨105安装至柱面三级镜筒106内，此时光谱维视场光阑401方向、柱面镜组件1母线方向分别通过光谱维视场光阑外框402的导槽、柱面二级镜筒104的导槽传递在同一导轨105机械基准面上；

(g)星点板12置于平移台上，星点位置可沿与柱面镜组件1母线垂直方向+X、-X分别移动，直至柱面镜组件1实像移出光谱维视场光阑401，分别记录移动量x₁和x₂，可计算出监测波段和工作波段下光谱维视场角ω_g和ω_g,λ，公式分别如下：

其中，L_g为光谱维视场光阑的大小，Δf为监视波段和工作波段内柱面镜组件的焦距差，f₁为平行光管的焦距；在进行光谱维视场检测时，所述的柱面镜组件和光谱维视场光阑之间未安装工作波段滤光片，且光谱维视场光阑处于监测波段内柱面镜组实像面处；

(2)空间维视场光阑8装调结构及视场检测方法包括以下步骤：

(a)以柱面镜组件1安装法兰面为基准，采用自准直法调节平行光管13，将柱面镜组件1与平行光管13的光轴11调整一致；

(b)将具有平移功能的星点板12置于平行光管13实像面处，并将星点板初始位置放置于平行光管光轴11处，通过光源9照明光谱仪；

(c)调节空间维视场光阑8沿光轴方向的位置，使光谱仪成像在空间维所占行数最少，其理论参考行数N’与星点直径d关系如下：

其中，f₁为平行光管的焦距；f_colli为准直镜组的焦距；M_ima为成像镜组的缩放比；t为探测器像元大小；

(d)旋转空间维视场光阑8，使干涉仪组件6内光栅601和602刻线方向与空间维视场光阑一致8，调整完毕后点胶固化空间维视场光阑8；

(e)星点板12置于平移台上，沿处置柱面镜组件1母线+Y、-Y方向分别移动星点12位置，直至光谱仪两边实像移出空间维视场光阑8，并分别记录移动量y₁和y₂，可计算出空间维视场大小，计算公式如下：

Claims (10)

1.一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：包括有光源和干涉仪组件，干涉仪组件入光口处安装有准直镜头，干涉仪组件出光口处安装有成像镜头，成像镜头出射光光路上设有空间维视场光阑，所述干涉仪组件两臂分别设有光栅，还包括有平行光管、柱面镜组件、高斯目镜，其中平行光管、柱面镜组件、高斯目镜、干涉仪组件上的准直镜头依次同轴设置在光源的出射光路上，且光源与平行光管之间沿光出射方向依次设置有监视波段滤光片、星点板，柱面镜组件与高斯目镜之间设置有活动分划板，光源的出射光依次经过监测波段滤光片、星点板、平行光管、柱面镜组件、活动分划板、高斯目镜后，从准直镜头入射至干涉仪组件，最后从干涉仪组件上的成像镜头出射成像。

2.根据权利要求1所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述柱面镜组件包括柱面三级镜筒，柱面三级镜筒一端作为入光口同轴对准平行光管，柱面三级镜筒另一端作为出光口对准高斯目镜，柱面三级镜筒内从入光口向出光口方向依次同轴设置有柱面二级镜筒、工作波段滤波组件、光谱维视场光阑组件，且柱面二级镜筒与工作波段滤波组件之间设置有隔圈，其中柱面二级镜筒内同轴设置有多组单柱面一级镜筒，每组单柱面一级镜筒内分别通过压圈同轴压紧单柱面镜，且相邻单柱面一级镜筒之间设置有隔圈；

柱面二级镜筒与工作波段滤波组件之间、相邻单柱面一级镜筒的隔圈厚度可修切，保证光谱维视场光阑组件与柱面镜组件之间的光学间距应满足光谱仪的装配公差要求；单柱面一级镜筒周边均布多个螺纹孔，可满足对单柱面镜母线偏心进行调整，且可相对柱面二级镜筒旋转；柱面三级镜筒可满足柱面镜组件和光谱维视场光阑组件方向的同时调整。

3.根据权利要求2所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述柱面三级镜筒内壁沿轴向设有导轨，柱面二级镜筒外壁设有滑动安装在导轨上的导槽，所述柱面二级镜筒与柱面三级镜筒通过导轨、导槽相对滑动配合。

4.根据权利要求2或3所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述光谱维视场光阑组件包括光谱维视场光阑外框，光谱维视场光阑外框外壁滑动安装在柱面三级镜筒中导轨上，光谱维视场光阑外框中设有光谱维视场光阑。

5.根据权利要求2所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述柱面镜组件母线与光谱维视场光阑方向垂直、与干涉仪组件中光栅刻线方向和空间维视场光阑方向一致；工作波段滤波组件中的滤光片为窄带滤光片且光谱范围人眼不可见；所述星点板位置可沿正交两个方向平移。

6.根据权利要求1所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述的光源和星点板之间的监视波段滤光片为人眼可见的窄带滤光片，以提高柱面镜组件母线方向装调精度，或设置不同直径的星点板来改变柱面镜组件成像宽度，以提高柱面镜组件母线方向装调精度。

7.根据权利要求1所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所述的星点板可采用不同直径大小，从而改变空间维视场光阑面上光谱仪成像大小，提高空间维视场光阑的装调精度。

8.一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将光谱维视场光阑装入光谱维视场光阑外框，光谱维视场光阑外框设有导槽，利用二元影像仪投影放大，调节光谱维视场光阑与光谱维视场光阑外框的导槽方向一致；

(2)依次将单柱面镜、压圈分别装入各单柱面一级镜筒，通过单柱面一级镜筒周边螺钉调整各单柱面镜母线偏心，调整完毕后点胶固定；

(3)根据光学设计要求修切隔圈厚度，并依次将上述各单柱面镜一级镜筒、隔圈安装至柱面二级镜筒内，固定柱面二级镜筒，沿光轴方向移动高斯目镜监测柱面二级镜筒导槽方向，并调节活动分划板，使活动分划板横/竖线与柱面二级镜筒导槽方向一致，固定活动分划板；

(4)将带有二维平移功能的星点板置于平行光管实像面处，并将星点板初始位置放置于平行光管光轴处，开启光源，依次通过监测波段滤光片、星点板和平行光管使之形成具有一定视场角的平行光照明柱面镜组件；

(5)沿光轴方向移动高斯目镜使之像面处于各单柱面镜监视波段下实像面处，以活动分划板横/竖线为基准，调节各单柱面一级镜筒相对柱面二级镜筒的旋转角度，使各单柱面镜母线方向与活动分划板横/竖线方向一致，调整完毕后将各单柱面一级镜筒与柱面二级镜筒点胶固定；

(6)根据光学设计要求和单柱面镜实测参数修切隔圈厚度，保证工作波段内光谱维视场光阑位于柱面镜组件的实像面处，并依次将步骤(5)得到的柱面二级镜筒、工作波段滤光片组件、步骤(1)的光谱维视场光阑组件通过导轨安装至柱面三级镜筒内，此时光谱维视场光阑方向、柱面镜组件母线方向分别通过光谱维视场光阑外框的导槽、柱面二级镜筒的导槽传递在同一导轨机械基准面上。

9.根据权利要求8所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，其特征在于：所述的星点板置于平移台上，星点位置可沿与柱面镜组件母线垂直方向+X、-X分别移动，直至柱面镜组件实像移出光谱维视场光阑，分别记录移动量x₁和x₂，可计算出监测波段和工作波段下光谱维视场角ω_g和ω_g,λ，公式分别如下：

其中，L_g为光谱维视场光阑的大小，Δf为监视波段和工作波段内柱面镜组件的焦距差，f₁为平行光管的焦距；在进行光谱维视场检测时，所述的柱面镜组件和光谱维视场光阑之间未安装工作波段滤光片，且光谱维视场光阑处于监测波段内柱面镜组实像面处。

10.根据权利要求8所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)以柱面镜组件安装法兰面为基准，采用自准直法调节平行光管，将柱面镜组光轴与平行光管的光轴调整一致；

(2)将具有平移功能的星点板置于平行光管实像面处，并将星点板初始位置放置于平行光管光轴处，通过光源照明光谱仪；

(3)调节空间维视场光阑沿光轴方向的位置，使光谱仪成像在空间维所占行数最少，其理论参考行数N’与星点直径D关系如下：

其中，f₁为平行光管的焦距；f_colli为准直镜组的焦距；M_ima为成像镜组的缩放比；t为探测器像元大小；

(4)旋转空间维视场光阑，使干涉仪组件内光栅刻线方向与空间维视场光阑一致，调整完毕后点胶固化空间维视场光阑；

(5)星点板安装在平移台上，沿柱面母线+Y、-Y方向分别移动星点位置，直至光谱仪所成实像移出空间维视场光阑，并分别记录移动量y₁和y₂，可计算出空间维视场ω_k，公式如下：