CN117389022B - 一种望远镜光学系统及光学成像方法 - Google Patents

Abstract

本说明书公开了一种望远镜光学系统及光学成像方法。望远镜光学系统望远镜光学系统包括：主光学系统、探测器光学系统，其中，主光学系统和探测器光学系统之间还设有改正透镜模块，主光学系统用于接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到改正透镜模块，改正透镜模块用于接收汇聚后的入射光，并对汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给探测器光学系统，探测器光学系统用于基于汇聚后的入射光进行成像，得到目标图像。

Description

一种望远镜光学系统及光学成像方法

技术领域

本说明书涉及望远镜光学技术领域，尤其涉及一种望远镜光学系统及光学成像方法。

背景技术

太赫兹望远镜是一种可以利用太赫兹波段包含的丰富宇宙信息的特性，来研究重要星际分子的物理和化学性质促进众多天文领域发展的重要探测设备。

基于此，太赫兹望远镜的性能的优劣对于天文领域的发展具有及其重要的意义，其中，太赫兹望远镜的视场大小决定了太赫兹望远镜的视野范围，其视场越大，视野就越大，可以理解为，若目标物体超过太赫兹望远镜的视场就不会被收在镜头里，而目前的太赫兹望远镜的视场较小，使得太赫兹望远镜每次采集到的天体信息较少，进而导致通过太赫兹望远镜进行巡天探测的效率较低。

因此，如何提升通过太赫兹望远镜进行巡天探测的效率，则是一个亟待解决的问题。

发明内容

本说明书提供一种望远镜光学系统及光学成像方法，以部分的解决现有技术存在的上述问题。

本说明书采用下述技术方案：

本说明书提供了一种望远镜光学系统，所述望远镜光学系统包括：主光学系统、探测器光学系统，所述主光学系统和所述探测器光学系统之间还设有改正透镜模块；

所述主光学系统用于接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到所述改正透镜模块；

所述改正透镜模块用于接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统；

所述探测器光学系统用于基于所述校正后的入射光进行成像，得到目标图像。

可选地，所述主光学系统包括：主反射镜、次反射镜，所述主反射镜与所述次反射镜均为双曲面反射镜；

所述主反射镜与所述次反射镜用于汇聚各入射光到所述改正透镜模块，并在汇聚过程中使得所述各入射光在穿过所述主反射镜以及所述次反射镜时所产生的球差和彗差相互抵消，以使得所述各入射光在汇聚过程中所产生的像差减小。

可选地，所述改正透镜模块包括：弯月型透镜，所述弯月型透镜的两面均为高阶偶次非球面；

所述弯月型透镜用于接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统。

可选地，所述探测器光学系统包括：窗片、冷屏模块、探测器，所述冷屏模块包括：至少一个冷屏；

所述窗片以及所述冷屏模块用于对接收到的所述校正后的入射光进行若干级降温处理，得到处理后入射光，所述降温处理的级数与所述冷屏模块中包含的冷屏的数量正相关；

所述探测器用于基于所述处理后入射光进行成像，得到目标图像。

可选地，所述探测器光学系统置于制冷机中。

本说明书提供了一种光学成像方法，所述方法应用于望远镜光学系统，所述望远镜光学系统包括：主光学系统、探测器光学系统，所述主光学系统和所述探测器光学系统之间还设有改正透镜模块，所述方法包括：

通过所述主光学系统接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到所述改正透镜模块；

通过所述改正透镜模块接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统；

通过所述探测器光学系统基于所述校正后的入射光进行成像，得到目标图像。

可选地，所述主光学系统包括：主反射镜、次反射镜，所述主反射镜与所述次反射镜均为双曲面反射镜；

通过所述主光学系统接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到所述改正透镜模块，具体包括：

通过所述主反射镜与所述次反射镜汇聚各入射光到所述改正透镜模块，并在汇聚过程中使得所述各入射光在穿过所述主反射镜以及所述次反射镜时所产生的球差和彗差相互抵消，以使得所述各入射光在汇聚过程中所产生的像差减小。

可选地，所述改正透镜模块包括：弯月型透镜，所述弯月型透镜的两面均为高阶偶次非球面；

通过所述改正透镜模块接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统，具体包括：

通过所述弯月型透镜接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统。

可选地，所述探测器光学系统包括：窗片、冷屏模块、探测器，所述冷屏模块包括：至少一个冷屏；

通过所述探测器光学系统基于所述校正后的入射光进行成像，得到目标图像，具体包括：

通过所述窗片以及所述冷屏模块，对接收到的所述校正后的入射光进行若干级降温处理，得到处理后入射光，并通过所述探测器基于所述处理后入射光进行成像，得到目标图像，所述降温处理的级数与所述冷屏模块中包含的冷屏的数量正相关。

可选地，所述探测器光学系统置于制冷机中。

本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

在本说明书提供的望远镜光学系统包括：主光学系统、探测器光学系统，其中，主光学系统和探测器光学系统之间还设有改正透镜模块，主光学系统用于接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到改正透镜模块，改正透镜模块用于接收汇聚后的入射光，并对汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给探测器光学系统，探测器光学系统用于基于汇聚后的入射光进行成像，得到目标图像。

从上述方法可以看出，可以通过在主光学系统和探测器光学系统中设置的改正透镜模块，对主光学系统汇聚后的各入射光的像差进行校正，从而可以降低望远镜光学系统的整体像差，进而可以增加探测器光学系统的视场，并使得探测器光学系统的成像质量更高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书，并不构成对本说明书的不当限定。在附图中：

图1为本说明书中提供的一种望远镜光学系统示意图；

图2为本说明书提供的点列图；

图3为本说明书中提供的能量曲线图；

图4为本说明书中提供的一种光学成像方法的流程示意图；

图5为本说明书提供的一种对应于图4的电子设备示意图。

具体实施方式

为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书保护的范围。

太赫兹望远镜对于研究重要星际分子的物理和化学性质，促进众多天文领域发展具有及其重要的意义，其可以帮助探测宇宙中遥远且暗弱的天体信号，以帮助研究暗物质、暗能量、宇宙学、星系起源与演化、恒星、太阳系和系外行星等天文学领域的前沿热点问题和重大科学问题，因此，太赫兹望远镜的性能优劣，对于天文学、宇宙学等领域而言就显得尤为重要。

以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。

图1为本说明书中提供的一种望远镜光学系统示意图。

结合图1可以看出，本说明书中提供的望远镜光学系统可以包括：主光学系统、探测器光学系统，其中，主光学系统包括：主反射镜1、次反射镜2，探测器光学系统包括：窗片4、冷屏模块（可以包含第一冷屏5和第二冷屏6）、探测器7，这里的窗片可以为杜瓦窗片，主光学系统和探测器光学系统之间还设有改正透镜模块，即，沿着光路的方向，望远镜光学系统中包含的各光学器件按照次反射镜、主反射镜、改正透镜模块、窗片、冷屏模块、探测器的先后顺序排列。

上述内容中，主光学系统可以用于接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到改正透镜模块。

其中，上述的主光学系统中包含的主反射镜与次反射镜均为双曲面反射镜，主反射镜的曲率半径可以为-1197.88mm，圆锥系数可以为-1.05，次反射镜的曲率半径可以为-480mm，圆锥系数可以为-3.20。

进一步地，主光学系统可以通过主反射镜与次反射镜汇聚各入射光到改正透镜模块，并在汇聚过程中使得各入射光在穿过主反射镜以及次反射镜时所产生的球差和彗差相互抵消，以使得各入射光在汇聚过程中所产生的像差减小，进而可以增大视场，其中，球差是由于透镜中心区域和边缘区域对光线的会聚能力不同而造成的由同一物点散射的光线经过透镜后不交在一点上，而是在透镜相平面上变成了一个漫射圆斑，换句话说，同一物点发出的不同孔径的光线，经过透镜折射后具有不同的像方截距值，造成同心光束经折射后，出射光束不再是同心光束，即形成球差。

上述的彗差是由位于主轴外的某一轴外物点，向光学系统发出的单色圆锥形光束，经该光学系统折射后，在理想平面处不能结成清晰点，而是结成拖着明亮尾巴的彗星形光斑，即为彗差。

上述的改正透镜模块可以由若干块透镜组成，其中，改正透镜模块可以置于探测器光学系统前方的光路中，从而可以避免对探测器模块所使用的制冷机的内部空间进行占用的情况。

可以用于接收汇聚后的入射光，并对汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给探测器光学系统。

需要说明的是，为了降低成本以及提升望远镜光学系统整体结构的紧凑性，上述的改正透镜模块可以由一块弯月型透镜组成，弯月型透镜的两面均为高阶偶次非球面，进而可以通过弯月型透镜接收汇聚后的入射光，并对汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给探测器光学系统，其中，弯月型透镜的非球面系数如下表所示。

表1 弯月型透镜非球面系数

值得说明的是，通过上述的改正透镜模块对汇聚后的入射光的像差进行校正时，主要用于对后续汇聚后的入射光传输到探测器中之前的降温过程中产生的像差，进行预先校正，从而可以在提升探测器视角的同时，提升探测器生成的图像的质量。

上述的探测器光学系统可以置于制冷机中，用于基于汇聚后的入射光进行成像，得到目标图像。

具体地，探测器光学系统可以在接收到改正透镜模块传输的校正后入射光后，通过窗片以及冷屏模块用于对接收到的校正后的入射光进行若干级降温处理，得到处理后入射光，并通过探测器基于处理后入射光进行成像，得到目标图像，其中，这里的窗片和冷屏可以为平面透镜，窗片的厚度可以为5 mm。

上述的降温处理的级数与冷屏模块中包含的冷屏的数量正相关，在实际应用场景中，可以根据探测器所处环境的温度，确定冷屏模块中包含的冷屏的数量，进而可以通过窗片以及冷屏模块中包含的各冷屏，对校正后入射光进行多级降温，从而使得探测器处于预设的目标温度，进而可以提升探测器的灵敏度，以提升生成的目标图像的的质量，优选地，上述的冷屏模块中可以包含两块冷屏，即，第一冷屏和第二冷屏，第一冷屏的厚度可以为2mm，第二冷屏的厚度可以为5 mm。

需要说明的是，由于在巡天探测等场景中，对于太赫兹望远镜的占用空间和重量方面存在较为严格的要求，这就要求上述的望远镜光学系统的整体结构需要满足简单紧凑的条件。

优选地，上述的望远镜光学系统的通光孔径可以为800 mm，中心工作波段可以为0.15 mm，视场可以为1.5°，焦距可以为2400 mm，焦比可以为3，与尺寸60 mm×60 mm、像素间距0.8 mm的探测器相匹配。

主反射镜顶点到次反射镜顶点的距离可以为420 mm，作为改正透镜的弯月型透镜到主反射镜顶点的距离可以为25.03 mm，弯月型透镜距离窗片114.78mm，上述的冷屏模块可以包含两个冷屏，即，第一冷屏和第二冷屏，其中，第一冷屏与窗片之间的距离可以为28mm，第二冷屏与第一冷屏间隔可以为40 mm，探测器平面到主反射镜顶点的距离可以为291.82 mm，以确保经由次反射镜汇聚的光束通过最大直径100 mm的窗片，上述的望远镜光学系统的整体光路长度711.82 mm，直径800 mm。

上述的作为改正透镜的弯月型透镜，窗片、冷屏所使用的材料可以根据实际需求确定，优选地，上述的作为改正透镜的弯月型透镜，窗片、冷屏所使用的材料可以为4-甲基戊烯的聚合物（Methyl pentene copolymer，TPX）材料，通过TPX材料，可以提升上述的作为改正透镜的弯月型透镜、窗片、冷屏在中心工作波段下的透过率以及折射率。

为了进一步地对上述内容进行详细说明，本说明书还提供了通过上述望远镜光学系统在所有视场下成像的点列图，如图2所示。

结合图2可以看出，当上述望远镜光学系统在0.15mm的中心工作波长下，全视场的像斑尺寸远小于系统衍射斑，得到的目标图像的质量较高。

除此之外，本说明书还提供上述望远镜光学系统在所有视场下圈入能量曲线图，如图3所示。

结合图3可以看出，通过上述望远镜光学系统在各个视场的成像过程中都接近衍射极限，且80%的能量都集中在一个像元内，从而使得生成的目标图像具有较高的成像质量，能够满足巡天探测的观测需求。

从上述内容中可以看出，上述的望远镜光学系统的主光学系统通过采用双曲面主反射镜和次反射镜组成，改正透镜模块通过采用一块弯月型改正透镜组成，使得望远镜光学系统制作成本相对较低，加工周期较短，便于装调。

除此之外，由于将改正透镜模块放置于探测器光学系统的光路之前，在极大改善了像差、提升了探测器的视场（可以使得视场达到）的同时，保证了整体结构简单紧凑，避免对制冷机内的空间进行占用，降低设计和制作成本，提升了生成的目标图像的质量。

本说明书还提供了通过上述望远镜光学系统进行光学成像的方法。

图4为本说明书中提供的一种光学成像方法的流程示意图，包括以下步骤：

S401：通过所述主光学系统接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到所述改正透镜模块。

S402：通过所述改正透镜模块接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统。

S403：通过所述探测器光学系统基于所述校正后的入射光进行成像，得到目标图像。

在本说明书中，控制系统可以通过主光学系统接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到改正透镜模块，通过改正透镜模块接收汇聚后的入射光，并对汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统，通过探测器光学系统基于校正后的入射光进行成像，得到目标图像。

其中，通过主反射镜与次反射镜汇聚各入射光到改正透镜模块，并在汇聚过程中使得各入射光在穿过主反射镜以及次反射镜时所产生的球差和彗差相互抵消，以使得各入射光在汇聚过程中所产生的像差减小。

通过弯月型透镜接收汇聚后的入射光，并对汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给探测器光学系统。

通过窗片以及冷屏模块，对接收到的校正后的入射光进行若干级降温处理，得到处理后入射光，并通过探测器基于处理后入射光进行成像，得到目标图像，降温处理的级数与冷屏模块中包含的冷屏的数量正相关。

从上述内容中可以看出，上述的望远镜光学系统的主光学系统通过采用双曲面主反射镜和次反射镜组成，改正透镜模块通过采用一块弯月型改正透镜组成，使得望远镜光学系统制作成本相对较低，加工周期较短，便于装调。

除此之外，由于将改正透镜模块放置于探测器光学系统的光路之前，在极大改善了像差、保证了整体结构简单紧凑的同时，避免对制冷机内的空间进行占用，降低设计和制作成本，以及增加了探测器视场，提升了生成的目标图像的质量。

本说明书还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序可用于执行上述图4提供的一种光学成像方法。

本说明书还提供了图5所示的一种对应于图4的电子设备的示意结构图。如图5所述，在硬件层面，该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述图1所述的光学成像方法。当然，除了软件实现方式之外，本说明书并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进（例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进）还是软件上的改进（对于方法流程的改进）。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件（ProgrammableLogic Device, PLD）（例如现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA））就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器（logic compiler）”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言（HardwareDescription Language，HDL），而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL（AdvancedBoolean Expression Language）、AHDL（Altera Hardware Description Language）、Confluence、CUPL（Cornell University Programming Language）、HDCal、JHDL（JavaHardware Description Language）、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL（Ruby HardwareDescription Language）等，目前最普遍使用的是VHDL（Very-High-Speed IntegratedCircuit Hardware Description Language）与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该（微）处理器执行的计算机可读程序代码（例如软件或固件）的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20 以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种望远镜光学系统，其特征在于，所述望远镜光学系统包括：主光学系统、探测器光学系统，所述主光学系统和所述探测器光学系统之间还设有改正透镜模块，所述主光学系统包括：主反射镜、次反射镜，所述主反射镜与所述次反射镜均为双曲面反射镜，所述探测器光学系统包括：窗片、冷屏模块、探测器，所述冷屏模块包括：至少一个冷屏；

所述主光学系统用于接收各入射光，并将接收到的入射光汇聚到所述改正透镜模块，其中，所述主反射镜与所述次反射镜用于汇聚各入射光到所述改正透镜模块，并在汇聚过程中使得所述各入射光在穿过所述主反射镜以及所述次反射镜时所产生的球差和彗差相互抵消，以使得所述各入射光在汇聚过程中所产生的像差减小；

所述改正透镜模块用于接收汇聚后的入射光，对所述汇聚后的入射光在后续传输到所述探测器光学系统中降温时产生的像差进行预先校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统；

所述探测器光学系统用于基于所述校正后的入射光进行成像，得到目标图像，其中，所述窗片以及所述冷屏模块用于对接收到的所述校正后的入射光进行若干级降温处理，得到处理后入射光，所述降温处理的级数与所述冷屏模块中包含的冷屏的数量正相关，所述探测器用于基于所述处理后入射光进行成像，得到目标图像。

2.如权利要求1所述的望远镜光学系统，其特征在于，所述改正透镜模块包括：弯月型透镜，所述弯月型透镜的两面均为高阶偶次非球面；

所述弯月型透镜用于接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统。

3.如权利要求1所述的望远镜光学系统，其特征在于，所述探测器光学系统置于制冷机中。

4.一种光学成像方法，其特征在于，所述方法应用于望远镜光学系统，所述望远镜光学系统包括：主光学系统、探测器光学系统，所述主光学系统和所述探测器光学系统之间还设有改正透镜模块，所述主光学系统包括：主反射镜、次反射镜，所述主反射镜与所述次反射镜均为双曲面反射镜，所述探测器光学系统包括：窗片、冷屏模块、探测器，所述冷屏模块包括：至少一个冷屏，所述方法包括：

通过所述主反射镜与所述次反射镜汇聚各入射光到所述改正透镜模块，并在汇聚过程中使得所述各入射光在穿过所述主反射镜以及所述次反射镜时所产生的球差和彗差相互抵消，以使得所述各入射光在汇聚过程中所产生的像差减小；

通过所述改正透镜模块接收汇聚后的入射光，对所述汇聚后的入射光在后续传输到所述探测器光学系统中降温时产生的像差进行预先校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统；

通过所述窗片以及所述冷屏模块，对接收到的所述校正后的入射光进行若干级降温处理，得到处理后入射光，并通过所述探测器基于所述处理后入射光进行成像，得到目标图像，所述降温处理的级数与所述冷屏模块中包含的冷屏的数量正相关。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述改正透镜模块包括：弯月型透镜，所述弯月型透镜的两面均为高阶偶次非球面；

通过所述改正透镜模块接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统，具体包括：

通过所述弯月型透镜接收汇聚后的入射光，并对所述汇聚后的入射光的像差进行校正，并将校正后的入射光传输给所述探测器光学系统。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述探测器光学系统置于制冷机中。