1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，教育部光学仪器与系统工程中心
2 上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
研究了Offner型成像光谱仪消像差结构的参量和性能.用几何法推导出Offner型成像光谱仪的波长使用范围、系统线色散以及光谱分辨率的计算公式；在理想像差条件下，分析了Offner型成像光谱仪光谱分辨率与入射狭缝的宽度、凸面光栅分辨率和探测器像元尺寸各个因素之间的关系;探讨了提高光谱分辨率采用的方法和技术，解决了光谱仪的各个参量和光谱分辨率之间的矛盾.研究表明：当系统像差很小可忽略时，通过减小狭缝宽度，有利于提高光谱分辨率； Offner型成像光谱仪的分辨率由入射狭缝宽度、光栅和CCD像元尺寸三者中分辨本领最低的参量确定.
光栅光谱仪 波长范围 光谱分辨率 凸面光栅 Offner结构 Grating spectrometer Wavelength range Spectral resolution Convex grating Offner configuration
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093
针对Offner双镜三反射成像光谱仪的消像差结构,采用几何方法推导出光谱分辨率的计算公式,分析了入射狭缝的宽度、凸面光栅分辨率、系统像差和探测器像元尺寸各个参数对光谱分辨率的影响,提出了分光系统像差的计算方法和优化设计方法,并探讨了提高光谱分辨率的方法和技术,即在优化系统像差的同时,适当减小狭缝宽度和探测器像元尺寸,有利于提高系统的光谱分辨率。该系统利用消像差优化设计同时考虑光谱分辨率的设计方法,具有十分重要的实用价值,为成像光谱仪的研制提供经验和借鉴。
光栅光谱仪 光谱分辨率 Offner结构 同心光学系统 grating spectrometer spectral resolution Offner configuration concentric optical system
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100039
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室，吉林 长春 130033
4 中国科学院 研究生院，北京 100039)
为了减小超光谱成像系统的质量和体积，校正光谱成像的谱线弯曲，提出了一种新型带有Féry曲面棱镜的Offner超光谱成像系统。在该系统中，一对Féry曲面棱镜位于Offner中继系统的两臂，光束两次通过Féry棱镜进行分光，因此当获得指定大小的色散值时该结构具有比传统结构更小的质量和体积。为了减小可见近红外(VNIR)光谱通道的非线性色散，在该结构中还引入一对消色差火石Féry棱镜。设计了应用于VNIR和短波红外(SWIR)两个光谱通道的超光谱成像系统，并给出了设计结果。结果表明，该光谱成像系统在两个光谱通道内的谱线弯曲均小于0.1个像元，色畸变均<0.045个像元，而非线性度小于0.1，可满足机载或星载超光谱成像仪的要求。
成像光谱仪 Féry棱镜 Offner结构 光学设计 imaging spectrometer Féry prism Offner configuration hyperspectral imaging system optical design
