摘要：为在复杂环境下实现目标的高精度、高分辨率探测与识别,基于红外双波段成像光谱仪的准确性高、虚警率低的优点,针对像元大小为25μm、阵列尺寸为384 pixel×288 pixel的制冷型双色量子阱红外探测器,设计了一款红外双波段共像面成像光谱仪。由于红外双波段系统的谱段较宽,色差难校正,所以前置望远物镜采用的是离轴两反系统。光谱分光系统采用谱线弯曲较小的Offner凸面光栅结构。为了获得更高的光谱分辨率和衍射效率,同时为了更有效地利用探测器,对光栅的双衍射级次进行设计,中波波段和长波波段分别采用二级衍射和一级衍射进行分光。为了减小到达探测器的杂散光对成像结果的影响,设计了二次成像中继系统,用以保证系统实现100%的冷光阑效率。为了更好地进行光瞳衔接匹配,各部分系统均实现了远心性。最终系统的成像结果显示,点列斑均方根半径小于一个像元,调制传递函数接近衍射极限,没有明显的冷反射现象,成像质量较好,符合红外双波段成像光谱仪的设计要求。

摘要：为了实现对倾斜分束片型自准直仪的设计,针对由平板分束器引入的轴上像散提出了校正方法。对其轴上点像散产生的原因进行分析,研究了柱面镜对轴上像散的校正方法。推导了柱面镜校正参数的计算方法,针对复色自准直仪系统的残余色差,提出柱面分束器与柱面镜组合的校正方法,并与平板分束器与双柱面镜组合方法进行对比,分析发现前者可减少元件数量,更适合用于倾斜分束片型复色自准直仪中。设计结果表明,柱面分束器与柱面镜组合型系统的波像差RMS值为λ/26,PV值为λ/5,系统的消像散、消色差效果良好,成像质量得到有效复原。对样机的波前进行检测,RMS值为λ/25,PV值为5λ/26,小于λ/4,系统成像质量良好。