超光谱成像仪凸面光栅分光系统研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 兰卫华 |
| 答辩日期 | 2009-06-02 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 王建宇 |
| 关键词 | 超光谱 成像光谱仪 凸面光栅 衍射效率 变倍率 光谱弯曲 色畸变 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 超光谱成像技术是一种重要的对地遥感技术，可以同时获取地面的几何和光谱特征信息。超光谱成像仪凸面光栅分光技术研究对于超光谱成像具有重要的意义。首先阐述了国内外超光谱技术的研究现状，对目前超光谱常用分光技术的技术特点和性能进行了详细对比。采用标量衍射理论分析了各种槽形光栅衍射效率，并详细推导了双闪耀光栅的衍射效率。无论在超光谱成像仪和全色相机共用TMA望远系统方面，还是在可见近红外和短波红外波段超光谱图像配准方面，研究基于凸面光栅的变倍光谱分光技术都有十分重要的意义。从几何像差理论和波像差理论两方面分别分析了凸面光栅光谱仪的像差特性。提出了两种不同结构形式的凸面光栅变倍光谱仪设计，并进行了详细的优化设计。对凸面光栅折反式变倍光谱仪进行了详细地设计和优化，使用ZEMAX误差分析模块对整个光谱仪系统进行了误差分析。设计了光机结构和加工装调方案，进行了详细的装调实验，并且对光谱仪的各项性能如MTF、光谱弯曲和色畸变等参数进行了测试，并和设计结果进行了比较 。本文的创新点如下：利用标量衍射理论推导了双闪耀光栅的衍射效率公式，并对双闪耀光栅的衍射特性进行了详细分析。将凸面光栅光谱仪衍射效率测试结果和理论计算结果进行了比较。在Offner光栅光谱仪基础上提出了两种结构形式的凸面光栅变倍光谱仪方案，分别基于非球面反射式和全球面折反式，并对两种形式的变倍光谱仪进行了设计优化。对变倍光谱仪的像差、光谱弯曲和色畸变进行了计算，并对两种类型变倍光谱仪在像差、光谱弯曲和色畸变等各项性能进行了比较。设计装调了折反式全球面变倍凸面光栅光谱仪，提出了利用汞灯谱线进行探测器光谱对准的方法。并对装调后光谱仪的MTF、光谱弯曲和色畸变进行了测试，并和设计结果做了对比。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-08-22 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4816]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 兰卫华. 超光谱成像仪凸面光栅分光系统研究[D]. 中国科学院研究生院. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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