CN115655469A - 共口径全谱段四通道高光谱成像系统 - Google Patents

共口径全谱段四通道高光谱成像系统 Download PDF

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CN115655469A
CN115655469A CN202211310824.XA CN202211310824A CN115655469A CN 115655469 A CN115655469 A CN 115655469A CN 202211310824 A CN202211310824 A CN 202211310824A CN 115655469 A CN115655469 A CN 115655469A
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spectrum
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张军强
马健
吴从均
李鑫权
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Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
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Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
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Abstract

本发明提供一种共口径全谱段四通道高光谱成像系统,地物目标发出的入射光束首先入射至主光学系统得到出射光束;第一出射光束经过第一视场分离折转反射镜的反射后经过第一狭缝入射至分色片,再经过分色片被分为可见近红外光束和短波红外光束;可见近红外光束入射至可见近红外光谱成像模块进行成像;短波红外光束入射至短波红外光谱成像模块进行成像;第二出射光束经过第三狭缝入射至长波红外光谱成像模块进行成像;第三出射光束经过第二视场分离折转反射镜的反射后经第二狭缝入射至中波红外光谱成像模块进行成像;最终实现对地物目标的全谱段成像。本发明具有相对口径大、结构紧凑、体积小、光谱分辨率高等优点。

Description

共口径全谱段四通道高光谱成像系统
技术领域
本发明涉及空间光学遥感技术领域,特别涉及一种共口径全谱段四通道高光谱成像系统。
背景技术
高光谱成像技术可同时获取地物的几何、辐射和光谱信息,集相机、辐射计和光谱仪能力于一体,对地物的精细分类和识别具有突出优势,在环境减灾、资源勘探、城市规划、农林普查、地理测绘、军事侦察等领域发挥出越来越重要的作用。
国内外现阶段已投入应用及在研的星载近地轨道高光谱成像系统波段范围大多仅覆盖可见近红外和短波红外谱段,大多无法获取中波红外和长波红外谱段范围的光谱信息。为了拓宽高光谱的成像谱段,现有高光谱成像系统大多通过多套单一谱段的成像光谱仪器搭载到同一平台实现,具有结构冗余,体积大,过多占用卫星平台资源等缺点。随着不同用户对目标光谱信息要求的多样化,同时为了获取地物更丰富的光谱信息,获取全天时的地物反射和发射光谱特征,全谱段高光谱成像系统研究具有重要的工程意义。受限于目前高光谱分光器件无法实现全谱段高衍射效率分光,所以研究如何将各谱段光谱仪整合集成到一套光学系统中,实现共口径全谱段高光谱成像,是亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的是提出一种共口径全谱段四通道高光谱成像系统,通过将各谱段光谱仪整合集成到一套光学系统中,实现共口径全谱段高光谱成像。本系统设计工作轨道高度600km,各谱段成像幅宽均为30km,有利于提高各谱段图像的配准精度,可见至短波红外谱段F#为2.6,可见近红外、短波红外光谱分辨率分别为5nm、10nm,像元分辨率为30m;中波红外、长波红外谱段F#分别为2.3、1.5,光谱分辨率分别为50nm、100nm,像元分辨率为50m、74m,各谱段成像质量良好,满足使用需求。该共口径全谱段四通道高光谱成像系统,具有相对口径大、结构紧凑、体积小、光谱分辨率高等优点。
为实现上述目的,本发明采用以下具体技术方案:
本发明提供一种共口径全谱段四通道高光谱成像系统,包括:主光学系统、第一视场分离折转反射镜、第二视场分离折转反射镜、分色片、可见光近红外光谱成像模块、短波红外光谱成像模块、中波红外光谱成像模块、长波红外光谱成像模块、第一狭缝、第二狭缝和第三狭缝;
地物目标发出的入射光束首先入射至主光学系统,出射后得到包括第一离轴视场、第二离轴视场和第三离轴视场的出射光束;
出射光束中的第一离轴视场、第二离轴视场和第三离轴视场分别依次对应有第一出射光束、第二出射光束和第三出射光束;
第一出射光束经过第一视场分离折转反射镜的反射后经过第一狭缝入射至分色片,再经过分色片被分为可见近红外光束和短波红外光束;
可见近红外光束入射至可见近红外光谱成像模块进行成像;
短波红外光束入射至短波红外光谱成像模块进行成像;
第二出射光束经过第三狭缝入射至长波红外光谱成像模块进行成像;
第三出射光束经过第二视场分离折转反射镜的反射后经第二狭缝入射至中波红外光谱成像模块进行成像;
最终实现对地物目标的全谱段成像。
优选地,可见光近红外光谱成像模块沿光束传播方向依次包括:第二主镜、第一凸面衍射光栅、第二次镜、第一平面反射镜、可见光近红外探测器;
可见近红外光束被分色片反射至可见近红外光谱成像模块中,经第二主镜反射后汇聚至第一凸面衍射光栅并产生色散发出第一色散光束,第一色散光束依次经过第二次镜和第一平面反射镜的反射后入射至可见近红外探测器并进行成像。
优选地,短波红外光谱成像模块包括:第三主镜、第二凸面衍射光栅、第三次镜、第二平面反射镜、短波红外探测器;
短波红外光束经过分色片透射至短波红外光谱成像模块中,经第三主镜反射后汇聚至第二凸面衍射光栅并产生色散发出第二色散光束,第二色散光束依次经过第三次镜和第二平面反射镜反射后入射至短波红外探测器并进行成像。
优选地,长波红外光谱成像模块包括:第四主镜、第三凸面衍射光栅、第四次镜、第三平面反射镜、长波红外探测器;
第二出射光束通过第三狭缝入射至长波红外光谱成像模块中,经第四主镜反射后汇聚至第三凸面衍射光栅并产生色散发出第三色散光束,第三色散光束依次经过第四次镜和第三平面反射镜反射后入射至长波红外探测器并进行成像。
优选地,中波红外光谱成像模块包括:第五主镜、第四凸面衍射光栅、第五次镜、第四平面反射镜、中波红外探测器;
第三出射光束通过第二狭缝入射至中波红外光谱成像系统中,经第五主镜反射后汇聚至第四凸面衍射光栅并产生色散发出第四色散光束,第四色散光束依次经过第五次镜和第四平面反射镜反射后入射至中波红外探测器并进行成像。
优选地,分色片为可见近红外/短波红外谱段分色片;分色片沿光轴偏转-45°放置,材料为融石英,在入射光表面镀有可见近红外/短波红外分色膜。
优选地,主光学系统为离轴三反望远系统,主光学系统包括:第一主镜、第一次镜和三镜;材料为铝基碳化硅,主光学系统的F#为2.6,焦距为400mm。
优选地,可见近红外光谱成像模块谱段范围为0.4-1μm,光谱分辨率为5nm;
短波红外光谱成像模块谱段范围为1-2.5μm,光谱分辨率为10nm;
中波红外光谱成像模块谱段范围为3-5μm,光谱分辨率为50nm;
长波红外光谱成像模块谱段范围为8-12.5μm,光谱分辨率为100nm。
优选地,第一主镜、三镜为6阶非球面反射镜,第一次镜为二次曲面反射镜;
第二主镜、第二次镜、第三主镜、第三次镜为球面反射镜;
第四主镜、第四次镜为八次非球面;
第五主镜、第五次镜为六次非球面。
优选地,可见近红外光谱成像模块、短波红外光谱成像模块、中波红外光谱成像模块、长波红外光谱成像模块采用凸面光栅offner结构。
与现有的技术相比,本发明具有以下优点:
1.本发明的主光学系统采用了离轴三反结构进行实现,光学系统原件数量少,对于超宽谱段,无色差影响,对各谱段均可实现良好成像,这种离轴三反结构形式在大口径、大视场、全谱段高光谱成像探测中优势尤为明显。
2.本发明为光学共口径设计,结构紧凑,有利于减小全谱段高光谱成像载荷体积,实现小型化,同时各谱段成像视场角大小相同,可有效提高各谱段配准精度。
3.本发明各谱段光谱仪均采用凸面光栅offner结构,体积小,光谱色散均匀,减小定标和后期数据处理难度,采用高保真凸面衍射光栅,可有效提高光栅衍射效率。
4.本发明通过基于离轴三反与视场分离分光和分色片分光相结合的结构形式,实现各谱段的高质量划分,为后置光谱成像系统留下合理的布局空间。
5.本发明通过调节各谱段光谱成像系统不同的放大率,避免了中继系统的引入,有效减小仪器的整体体积和复杂程度,实现各光谱仪的合理布局。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统的结构示意图。
图2是根据本发明实施例提供的主光学离轴三反望远系统像面的局部细节图。
图3a是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在可见光近红外谱段全视场不同波长下的点列图。
图3b是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在短波红外谱段全视场不同波长下的点列图。
图3c是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在中波红外谱段全视场不同波长下的点列图。
图3d是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在长波红外谱段全视场不同波长下的点列图。
图4a是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统中心波长为0.7μm的MTF曲线图。
图4b是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统中心波长为1.7μm的MTF曲线图。
图4c是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统中心波长为4μm的MTF曲线图。
图4d是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统中心波长为10.2μm的MTF曲线图。
图5a是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在可见光近红外谱段的扩散函数截面图。
图5b是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在短波红外谱段的点扩散函数截面图。
图5c是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在中波红外谱段的点扩散函数截面图。
图5d是根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在长波红外谱段的点扩散函数截面图。
其中的附图标记包括:主镜1、次镜2、三镜3、第一视场分离折转反射镜4、第二视场分离折转反射镜5、分色片6;
第二主镜7、第一凸面衍射光栅8、第二次镜9、第一平面反射镜10、可见光近红外探测器11;
第三主镜12、第二凸面衍射光栅13、第三次镜14、第二平面反射镜15、短波红外探测器16;
第四主镜17、第三凸面衍射光栅18、第四次镜19、第三平面反射镜20、长波红外探测器组件21;
第五主镜22、第四凸面衍射光栅23、第五次镜24、第四平面反射镜25、中波红外探测器组件26;
第一狭缝27、第二狭缝28和第三狭缝29。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中,相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下,它们的名称和功能也相同。因此,将不重复其详细描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。
图1示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统的结构示意图。
如图1所示,共口径全谱段四通道高光谱成像系统包括:
主光学系统、第一视场分离折转反射镜4、第二视场分离折转反射镜5、分色片6、可见光近红外光谱成像模块、短波红外光谱成像模块、中波红外光谱成像模块、长波红外光谱成像模块、第一狭缝27、第二狭缝28和第三狭缝29。
分色片6为可见近红外/短波红外谱段的分色片。分色片6沿光轴偏转-45°放置,材料为融石英,在入射光表面镀可见近红外/短波红外分色膜。
第一狭缝27、第二狭缝28和第三狭缝29的长度均为20mm,第一狭缝27的宽度为20μm,第二狭缝28的宽度为33μm,第三狭缝29的宽度为50μm。
全谱段包括可见近红外谱段、短波红外谱段、中波红外谱段以及长波红外谱段;
其中,
可见近红外光谱成像模块谱段范围为0.4-1μm,光谱分辨率为5nm;
短波红外光谱成像模块谱段范围为1-2.5μm,光谱分辨率为10nm;
中波红外光谱成像模块谱段范围为3-5μm,光谱分辨率为50nm;
长波红外光谱成像模块谱段范围为8-12.5μm,光谱分辨率为100nm。
主光学系统为离轴三反望远系统,主光学系统包括:主镜1、次镜2、三镜3;主光学系统的F#为2.6,焦距为400mm。
考虑系统信噪比要求:
可见近红外光谱成像模块整体焦距为400mm,F#为2.6;
短波红外光谱成像模块整体焦距为400mm,F#为2.6;
中波红外光谱成像模块整体焦距为360mm,F#为2.3;
长波红外光谱成像模块整体焦距为244mm,F#为1.5。
同时,在共用主光学离轴三反望远系统的情况下,各通道光谱成像系统应与主光学系统实现光瞳匹配,因此,将可见近红外/短波红外光谱成像模块放大率设为1,中波红外光谱成像模块放大率设为0.9,长波红外光谱成像模块放大率设为0.6。
主光学系统的成像视场为2.865°,各谱段成像幅宽一致,均为30KM,有利于后期各谱段图像配准。
本发明提供的可见光近红外探测器像元大小为20μm,垂轨方向像元数为1024;短波红外探测器像元大小为20μm,垂轨方向像元数为1024,制冷型中波红外探测器像元大小为30μm,垂轨方向像元数为640,制冷型长波红外探测器像元大小为30μm,垂轨方向像元数为640。
在沿轨方向设置三个离轴视场,第一离轴视场为-9.3°、第二离轴视场为-9°、第三离轴视场为-8.7°,其中第一离轴视场中的第一视场分离折转反射镜4偏转32°,第三离轴视场中的第二视场分离折转反射镜5偏转-55°。
可见光近红外光谱成像模块包括:第二主镜7、第一凸面衍射光栅8、第二次镜9、第一平面反射镜10、可见光近红外探测器11;
表1示出了可见光近红外光谱成像模块的相关光学参数。
表1
Figure BDA0003908333390000081
短波红外光谱成像模块包括:第三主镜12、第二凸面衍射光栅13、第三次镜14、第二平面反射镜15、短波红外探测器16;
表2示出了短波红外光谱成像模块的相关光学参数。
表2
Figure BDA0003908333390000091
长波红外光谱成像模块包括:第四主镜17、第三凸面衍射光栅18、第四次镜19、第三平面反射镜20、长波红外探测器组件21;
表3示出了长波红外通道光学系统的相关光学参数。
表3
Figure BDA0003908333390000092
Figure BDA0003908333390000101
中波红外光谱成像模块包括:第五主镜22、第四凸面衍射光栅23、第五次镜24、第四平面反射镜25、中波红外探测器组件26;
表4示出了中波红外光谱成像模块的相关光学参数。
表4
Figure BDA0003908333390000102
地物目标发出的入射光束首先入射至主光学系统,出射后得到包括第一离轴视场、第二离轴视场和第三离轴视场的出射光束。
如图2所示,出射光束中的第一离轴视场、第二离轴视场和第三离轴视场分别依次对应有第一出射光束、第二出射光束和第三出射光束。
第一出射光束经过第一视场分离折转反射镜4的反射后经过第一狭缝27入射至分色片6,再经过分色片6被分为可见近红外光束和短波红外光束。可见近红外光束入射至可见近红外光谱成像模块;短波红外光束入射至短波红外光谱成像模块。
第二出射光束经过第三狭缝29入射至长波红外光谱成像模块;
第三出射光束经过第二视场分离折转反射镜5的反射后经第二狭缝28入射至中波红外光谱成像模块。
可见近红外光束被分色片6反射至可见近红外光谱成像模块中,经第二主镜7反射后汇聚至第一凸面衍射光栅8并产生色散发出第一色散光束,第一色散光束依次经过第二次镜9和第一平面反射镜10的反射后入射至可见近红外探测器11并进行成像;
其中第二主镜7、第一凸面衍射光栅8、第二次镜9、第一平面反射镜10、可见近红外探测器11沿光轴依次放置。
短波红外光束经过分色片6透射至短波红外光谱成像模块中,经第三主镜12反射后汇聚至第二凸面衍射光栅13并产生色散发出第二色散光束,第二色散光束依次经过第三次镜14和第二平面反射镜15反射后入射至短波红外探测器16并进行成像;
其中第三主镜12、第二凸面衍射光栅13、第三次镜14、平第二面反射镜15、短波红外探测器16沿光轴依次放置。
第二出射光束通过第三狭缝29入射至长波红外光谱成像系统中,经第四主镜17反射后汇聚至第三凸面衍射光栅18并产生色散发出第三色散光束,第三色散光束依次经过第四次镜19、第三平面反射镜20反射后入射至长波红外探测器21并进行成像;其放大率通过调节各镜间距离实现。
其中第四主镜17、第三凸面衍射光栅18、第四次镜19、第三平面反射镜20、真空制冷杜瓦组件及长波红外探测器21沿光轴依次放置。
第三出射光束通过第二狭缝28入射至中波红外光谱成像模块中,经第五主镜22反射后汇聚至第四凸面衍射光栅23并产生色散发出第四色散光束,第四色散光束依次经过第五次镜24和第四平面反射镜25反射后入射至中波红外探测器26并进行成像;其放大率通过调节各镜间距离实现。
其中第五主镜22、第四凸面衍射光栅23、第五次镜24、第四平面反射镜25、真空制冷杜瓦组件及中波红外探测器21沿光轴依次放置。
本发明提供的主光学系统中的第一主镜1、三镜3的面型均为6阶非球面反射镜,第一次镜2面型为二次曲面反射镜,材料均为铝基碳化硅。
可见近红外光谱成像模块中的第二主镜7、第二次镜9、短波红外光谱成像模块中的第三主镜12、第三次镜14均为球面反射镜;
中波红外光谱成像模块中的第五主镜22、第五次镜24均为六次非球面;
长波红外光谱成像模块中的第四主镜17、第四次镜19均为八次非球面。
可见近红外光谱成像模块、短波红外光谱成像模块、中波红外光谱成像模块、长波红外光谱成像模块均基于凸面光栅offner结构,分光结构采用高保真凸面闪耀光栅实现。
图3a示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在可见光近红外谱段全视场不同波长下的点列图。
图3b示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在短波红外谱段全视场不同波长下的点列图。
图3c示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在中波红外谱段全视场不同波长下的点列图。
图3d示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在长波红外谱段全视场不同波长下的点列图。
如图3a-3d所示,为各谱段全视场不同波长的点列斑半径图。由图3可以看出,各谱段点列斑均小于探测器像元尺寸,满足成像质量要求。
图4a示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统中心波长为0.7μm的MTF曲线图。
图4b示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统中心波长为1.7μm的MTF曲线图。
图4c示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统中心波长为4μm的MTF曲线图。
图4d示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统中心波长为10.2μm的MTF曲线图。
如图4a-4d所示,为各谱段中心波长MTF曲线图,各谱段MTF均接近衍射极限。
图5a示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在可见光近红外谱段的扩散函数截面图。
图5b示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在短波红外谱段的点扩散函数截面图。
图5c示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在中波红外谱段的点扩散函数截面图。
图5d示出了根据本发明实施例提供的共口径全谱段四通道高光谱成像系统在长波红外谱段的点扩散函数截面图。
如图5a-5d所示,为各谱段点扩散函数截面图,各谱段光谱分辨率均达到设计要求。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,包括:主光学系统、第一视场分离折转反射镜、第二视场分离折转反射镜、分色片、可见光近红外光谱成像模块、短波红外光谱成像模块、中波红外光谱成像模块、长波红外光谱成像模块、第一狭缝、第二狭缝和第三狭缝;
地物目标发出的入射光束首先入射至所述主光学系统,出射后得到包括第一离轴视场、第二离轴视场和第三离轴视场的出射光束;
所述出射光束中的所述第一离轴视场、第二离轴视场和第三离轴视场分别依次对应有第一出射光束、第二出射光束和第三出射光束;
所述第一出射光束经过所述第一视场分离折转反射镜的反射后经过所述第一狭缝入射至所述分色片,再经过所述分色片被分为可见近红外光束和短波红外光束;
所述可见近红外光束入射至可见近红外光谱成像模块进行成像;
所述短波红外光束入射至短波红外光谱成像模块进行成像;
所述第二出射光束经过所述第三狭缝入射至所述长波红外光谱成像模块进行成像;
所述第三出射光束经过所述第二视场分离折转反射镜的反射后经所述第二狭缝入射至中波红外光谱成像模块进行成像;
最终实现对所述地物目标的全谱段成像。
2.根据权利要求1所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,
所述可见光近红外光谱成像模块沿光束传播方向依次包括:第二主镜、第一凸面衍射光栅、第二次镜、第一平面反射镜、可见光近红外探测器;
所述可见近红外光束被分色片反射至所述可见近红外光谱成像模块中,经所述第二主镜反射后汇聚至所述第一凸面衍射光栅并产生色散发出第一色散光束,所述第一色散光束依次经过所述第二次镜和所述第一平面反射镜的反射后入射至所述可见近红外探测器并进行成像。
3.根据权利要求2所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,所述短波红外光谱成像模块包括:第三主镜、第二凸面衍射光栅、第三次镜、第二平面反射镜、短波红外探测器;
所述短波红外光束经过所述分色片透射至所述短波红外光谱成像模块中,经所述第三主镜反射后汇聚至所述第二凸面衍射光栅并产生色散发出第二色散光束,所述第二色散光束依次经过所述第三次镜和所述第二平面反射镜反射后入射至所述短波红外探测器并进行成像。
4.根据权利要求3所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,所述长波红外光谱成像模块包括:第四主镜、第三凸面衍射光栅、第四次镜、第三平面反射镜、长波红外探测器;
所述第二出射光束通过所述第三狭缝入射至所述长波红外光谱成像模块中,经所述第四主镜反射后汇聚至所述第三凸面衍射光栅并产生色散发出第三色散光束,所述第三色散光束依次经过所述第四次镜和所述第三平面反射镜反射后入射至所述长波红外探测器并进行成像。
5.根据权利要求4所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,所述中波红外光谱成像模块包括:第五主镜、第四凸面衍射光栅、第五次镜、第四平面反射镜、中波红外探测器;
所述第三出射光束通过所述第二狭缝入射至所述中波红外光谱成像系统中,经所述第五主镜反射后汇聚至所述第四凸面衍射光栅并产生色散发出第四色散光束,所述第四色散光束依次经过所述第五次镜和所述第四平面反射镜反射后入射至所述中波红外探测器并进行成像。
6.根据权利要求5所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,所述分色片为可见近红外/短波红外谱段分色片;所述分色片沿光轴偏转-45°放置,材料为融石英,在入射光表面镀有可见近红外/短波红外分色膜。
7.根据权利要求6所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,所述主光学系统为离轴三反望远系统,所述主光学系统包括:第一主镜、第一次镜和三镜;材料为铝基碳化硅,所述主光学系统的F#为2.6,焦距为400mm。
8.根据权利要求7所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,
所述可见近红外光谱成像模块谱段范围为0.4-1μm,光谱分辨率为5nm;
所述短波红外光谱成像模块谱段范围为1-2.5μm,光谱分辨率为10nm;
所述中波红外光谱成像模块谱段范围为3-5μm,光谱分辨率为50nm;
所述长波红外光谱成像模块谱段范围为8-12.5μm,光谱分辨率为100nm。
9.根据权利要求8所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,所述第一主镜、所述三镜为6阶非球面反射镜,所述第一次镜为二次曲面反射镜;
所述第二主镜、所述第二次镜、所述第三主镜、所述第三次镜为球面反射镜;
所述第四主镜、所述第四次镜为八次非球面;
所述第五主镜、所述第五次镜为六次非球面。
10.根据权利要求9所述的共口径全谱段四通道高光谱成像系统,其特征在于,所述可见近红外光谱成像模块、所述短波红外光谱成像模块、所述中波红外光谱成像模块、所述长波红外光谱成像模块采用凸面光栅offner结构。
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