[发明专利]一种光谱探测系统

说明书

本发明提供了一种光谱探测系统，包括多角度双波段望远镜组、光纤传像束和高分辨率光谱仪，多角度双波段望远镜组将多角度双波段辐射成像在像面上，光纤传像束的第一端位于所述多角度双波段望远镜组的焦面上，光纤传像束的第二端与所述高分辨率光谱仪的入射狭缝对应，光纤传像束用于将像面上的成像传递到高分辨率光谱仪的入射狭缝上，高分辨率光谱仪将像面上的成像分双波段成像在同一探测器像面上；其中，多角度双波段望远镜组包括至少两个角度不同的第一波段望远镜和至少两个角度不同的第二波段望远镜。本发明提供的光谱探测系统，能够满足多角度、双波段需求，提高了仪器的信息获取能力，减小了仪器的体积和重量。

技术领域

本发明涉及大气光谱辐射探测技术领域，尤其涉及一种光谱探测系统。

背景技术

在大气光谱辐射探测领域，气溶胶、水汽、云是影响全球变化和大气能量循环的三个主要参量，通过对三个参量时空分布数据的长期积累，可以更好的理解、预测和评估由人类活动对全球变化的影响，以及人类如何改变生活、生产方式更好的去适应和调控气候变化的趋势。气溶胶、水汽、云的光谱探测是一种重要的探测方式，即通过高分辨率辐射光谱与大气气溶胶、水汽、云之间的物理关系，建立由光谱测量到大气要素的反演方法。而现有的大气光谱探测系统只能对单一角度、单一波段内的辐射进行同时光谱探测，不能满足气溶胶、水汽、云等多角度、双波段同时探测的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供一种能够满足多角度、双波段需求的光谱探测系统，提高了仪器的信息获取能力，减小了仪器的体积和重量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种光谱探测系统，包括多角度双波段望远镜组、光纤传像束和高分辨率光谱仪，所述多角度双波段望远镜组将多角度双波段辐射成像在像面上，所述光纤传像束的第一端位于所述多角度双波段望远镜组的焦面上，所述光纤传像束的第二端与所述高分辨率光谱仪的入射狭缝对应，所述光纤传像束用于将像面上的成像传递到高分辨率光谱仪的入射狭缝上，所述高分辨率光谱仪将像面上的成像分双波段成像在同一探测器像面上；其中，所述多角度双波段望远镜组包括至少两个角度不同的第一波段望远镜和至少两个角度不同的第二波段望远镜。

一些实施例中，所述多角度双波段望远镜组安装在二维转台上，所述二维转台的转动可带动所述多角度双波段望远镜组的转动。

一些实施例中，所述多角度双波段望远镜组为像方远心结构，所述第一波段望远镜和第二波段望远镜为透射式望远镜。

一些实施例中，所述第一波段望远镜和第二波段望远镜包括设置在前端的通滤光片。

一些实施例中，所述光纤传像束的光纤为广域石英光纤，所述光纤的芯径为0.02mm～1mm。

一些实施例中，所述高分辨率光谱仪包括沿光线传输方向依次设置的入射狭缝、消杂光光阑、准直镜、平面光栅组、平面折转镜、成像镜、离轴倾斜透镜、棱镜、探测器窗口和探测器像面。

一些实施例中，所述平面光栅组包括刻线密度不同的第一平面光栅和第二平面光栅，所述第一平面光栅和第二平面光栅呈预设夹角设置。

一些实施例中，所述高分辨率光谱仪将像面上的成像调整为第一波段和第二波段，所述第一波段的入射角和衍射角之和与所述第二波段的入射角和衍射角之和相等。

一些实施例中，所述准直镜和所述成像镜均为球面镜，所述成像镜的曲率半径与所述准直镜的曲率半径的比值为0.9～1.1。

一些实施例中，所述二维转台的跟踪精度小于或等于0.1°。