三级次太阳极紫外窄波段无狭缝成像光谱仪光学设计

作     者：邢阳光 李林 彭吉龙 王姗姗 成一诺 Xing Yangguang;Li Lin;Peng Jilong;Wang Shanshan;Cheng Yinuo

作者机构：北京理工大学光电学院北京100081 北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术国家重点实验室北京100094 清华大学精密仪器系北京100091 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB0501300 2016YFB0501304) 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2021年第41卷第7期

页      码：199-213页

摘      要：对太阳进行光谱成像观测是太阳物理和空间天气研究的重要数据来源。在极紫外波段对动态的太阳大气进行光谱成像观测面临着严峻挑战。传统的狭缝式成像光谱仪受瞬时视场的限制,必须通过耗时的推扫才能获取二维日面图像,系统不具有高时间分辨率,无法捕获太阳过渡区域和日冕的快速演化过程。尽管极紫外成像仪能够实现大二维视场和高时间分辨率的观测,但却无法获取光谱分辨率信息。本文基于像差校正的椭球面变线距光栅,提出了一款新型无狭缝成像光谱仪,该系统同时工作在三个光栅衍射级次(m=-1,0,1)上,这样的新颖设计不需要任何元件的机械运动,单次快照便可同时获得三幅视场为20 arcmin×20 arcmin的极紫外窄波段(29.4〜31.4 nm)太阳日面图像,该仪器的时间分辨率高且视场大。不发生色散的0级次系统相当于一台极紫外成像仪,可以直接获得高分辨率空间信息(0.6 arcsec);发生色散的±1级次图像携带有空间和光谱的混叠信息,类似于计算层析成像原理。通过数据反演算法,可以从三个级次的图像中提取高分辨率的光谱信息(0.0035 nm)。

主 题 词：光谱学 太阳极紫外 无狭缝 成像光谱仪 椭球面变线距光栅 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/AOS202141.0730003

馆 藏 号：203103682...