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基于一种透镜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. 基于一种透镜材料的宽谱段紫外成像仪光学设计[J]. 中国光学(中英文), 2022, 15(1): 65-71. doi: 10.37188/CO.2021-0127
引用本文: 李寒霜, 李博, 李昊晨, 林冠宇. 基于一种透镜材料的宽谱段紫外成像仪光学设计[J]. 中国光学(中英文), 2022, 15(1): 65-71. doi: 10.37188/CO.2021-0127
LI Han-shuang, LI Bo, LI Hao-chen, LIN Guan-yu. Optical design of a wide-spectrum ultraviolet imager based on a single material[J]. Chinese Optics, 2022, 15(1): 65-71. doi: 10.37188/CO.2021-0127
Citation: LI Han-shuang, LI Bo, LI Hao-chen, LIN Guan-yu. Optical design of a wide-spectrum ultraviolet imager based on a single material[J]. Chinese Optics, 2022, 15(1): 65-71. doi: 10.37188/CO.2021-0127

基于一种透镜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,吉林四平人,博士,助理研究员,2019年于中国科学院大学获得博士学位,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年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,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 ultraviolet imager based on a single material

Funds: Supported by National Natural Science Foundation of China (No. 62005268)
More Information
  • 摘要: 紫外探测技术已广泛应用于人类生产生活的各个方面,宽谱段紫外成像仪系统的研究具有重要意义。本文通过推导色差理论公式,提出了单一透镜材料的宽谱段紫外成像仪光学系统色差校正方案。结合高灵敏度大动态紫外成像探测器的性能指标要求,设计了仅一种透镜材料且所有透镜均为球面的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进行系统优化及像质评价。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。该系统不含非球面等光学元件,不仅易于加工装调,而且降低了研制成本,该方法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.  Schematic diagram of the refractive surface

    图 2  紫外成像仪系统二维光路图

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

    图 3  紫外成像仪三维光路图

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

    图 4  系统各波段MTF曲线图

    Figure 4.  MTF curve of the system in each band

    图 5  系统各波段RMS点列图

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

    图 6  系统各波段径向能量分布图

    Figure 6.  Radial energy distribution of the system in each band

    表  1  宽谱段紫外成像仪系统参数

    Table  1.   Parameters of wide-spectrum UV imaging system

    项目参数
    轨道高度/km760
    空间分辨率/m30
    系统入瞳直径/mm50
    系统焦距/mm330
    系统FF/6.6
    视场角/(°)2.2
    光谱范围/nm210~400
    像素/pixel1024×1024
    像元尺寸/μm13
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-05
  • 修回日期:  2021-07-08
  • 网络出版日期:  2021-09-01
  • 刊出日期:  2022-01-19

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