1 长春理工大学 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室，吉林 长春 130022
2 北京空间机电研究所 先进光学遥感技术北京市重点实验室，北京 100094
3 西安现代控制技术研究所，陕西 西安 710000
掩膜式光谱仪通过分光镜，将入射场景分为空间维和光谱维两路分别采集，然后对其进行信息融合，实现光谱高动态视频信号的获取，在动态高光谱成像领域具有广泛的应用价值。为了解决掩膜式光谱仪轻小型化问题，针对光谱光学系统部分，进行镜片数量的精简化设计，采用光栅替换传统棱镜，在实现线性色散的同时使结构进一步紧凑。并针对光栅无用级次产生的杂散光问题进行分析，论证了系统设计的可行性。最终设计的系统在400~1 000 nm范围内，光谱分辨率均小于4 nm，全视场奈奎斯特频率处平均调制传递函数（MTF）均大于0.4，像面照度均匀性高于0.9，实现良好像质；同时杂散光产生的信噪比为0.06，不影响光谱信息的采集。
掩膜式 光谱仪 光学设计 光栅 小型化 mask type spectrometer optical design grating miniaturization 红外与激光工程
2020, 49(4): 0414001
长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室, 吉林 长春 130022
数字微镜器件(DMD)应用于会聚成像光路中时,其表面微镜绕各自旋转轴做偏转运动,且微镜相对平面反射镜呈非连续分布,这导致了经过DMD反射后的光束轴外视场主光线与轴上视场主光线存在光程差。利用几何光学和像差理论,在基于DMD的会聚成像光路中得到了DMD面上的像高、光线入射角度、DMD像素大小及偏转角与最终光程差之间的关系。分析了影响光学系统像质的因素及补偿方法,并通过仿真模拟和实验验证了理论的正确性。该研究结果对采用DMD器件的光学系统设计和装调均具有重要意义。
成像系统 成像分析 光程差 数字微镜器件 焦深
