单探测器共孔径多光谱成像系统设计

为了解决多光谱成像系统的轻小型设计难点,采用单探测器多谱段成像方案进行了同时刻四谱段成像系统的光学系统设计。分光原理为,在物镜组前方设置四片楔形滤光棱镜,并在棱镜表面镀上透过不同谱段的透过薄膜;物体辐射经过棱镜后不同谱段的辐射发生不同方向的偏折,即在焦平面的不同位置形成了分离的光谱像。设计过程中,采用渐晕的方法解决谱段间的重叠问题。设计得到的光学系统波段数为4,工作波长为8.20~8.60μm、9.40~9.80μm、10.60~11.20μm及11.20~12.20μm,焦距为55mm,全孔径为80mm,光学系统的弥散圆直径小于40μm,并分析了系统的像差特性。分析结果表明,该系统具有良好的成像质量,满足多谱段成像要求。