[发明专利]多光谱数据融合成像光学系统

权利要求书

1.多光谱数据融合成像光学系统，其特征在于，所述系统包括：

紫外模块、可见光模块、红外模块；

以及同时接收紫外模块、可见光模块、红外模块输出光线的图像信号处理电路板，在图像信号处理电路板与紫外模块、可见光模块、红外模块之间设有接插件；

其中，采用紫外模块、可见光模块为共轴光路，与红外模块的光路平行设计。

2.根据权利要求1所述的多光谱数据融合成像光学系统，其特征在于，所述共轴光路，包括：

光束经过成像镜头后被分光镜分成2路，紫外光信号透过分光镜进入紫外镜头、滤光片、增强器，进入紫外ICCD成像；

可见光信号被反射进入可见光镜头，至可见光ICCD成像。

3.根据权利要求1所述的多光谱数据融合成像光学系统，其特征在于，所述共轴光路，包括：

可见光信号透过与原光束呈45°的分光镜，紫外光被分光镜反射，与原光束呈90°；

滤光片加在成像镜头前。

4.根据权利要求1所述的多光谱数据融合成像光学系统，其特征在于，所述系统，包括：

为使入射至紫外ICCD的光能量能满足成像需求，保证入射至紫外ICCD的光通量需大于等于1×10-17W；

目标发射出的辐射经过紫外物镜和滤光片后入射到紫外ICCD的辐射通量通过下面的公式进行计算：

式中：D为紫外物镜通光口径，L为目标到紫外物镜第一个面的距离，k是与探测角度相关的系数，τfilter和τlens和分别为滤光片和紫外物镜透过率，τ(λ)L/1000是大气衰减系数。

5.根据权利要求1所述的多光谱数据融合成像光学系统，其特征在于，所述系统，包括：

紫外带通滤光片的半宽度透过率为0.21，紫外物镜整体透过率大于等于0.8，通过设计需求中视场角指标得知实际探测物体与探测仪之间法线夹角，在计算时k＝1；

将参数k＝1，τfilter＝0.21，和τlens＝0.8代入上式得到：

将探测最小紫外光灵敏度2×10-18W/cm2，结合所提到的紫外ICCD光通量需求1×10-17W代入计算得到满足成像需求的紫外物镜通光口径大小为D≥50.215mm；

通过口径大小为52mm。

6.根据权利要求1所述的多光谱数据融合成像光学系统，其特征在于，所述系统，包括：

紫外物镜的焦距通过紫外ICCD的尺寸和系统的光学视场角计算得到，如下式：

式中：d为ICCD对角线尺寸，2ω′为系统光学视场角；计算得到所需的紫外物镜焦距f’≤80mm，选取系统焦距为80mm。

7.根据权利要求1所述的多光谱数据融合成像光学系统，其特征在于，所述系统，包括：

由系统的角分辨率需求及系统焦距可计算得到紫外物镜对点物所成像的80％弥散斑半径r需满足：

将设计的紫外物镜的焦距及角分辨率需求代入得到r小于等于0.07mm。