[发明专利]用于地基对月观测的宽波段高光谱分辨率成像系统

摘要

用于地基对月观测的宽波段高光谱分辨率成像系统，涉及成像光谱技术和辐射定标领域，解决了现有采用滤光片型光谱成像仪的地基对月观测系统存在的波段窄、谱段数少、观测光谱不连续、光谱分辨率低的问题。该系统包括主镜、次镜、入射狭缝、楔形分色片、第一VNIR反射镜、VNIR凸面光栅、第二VNIR反射镜、VNIR平面转折镜、VNIR级次选择滤光片、VNIR焦平面探测器、第一IR反射镜、IR凸面光栅、第二IR反射镜、IR级次选择滤光片和IR焦平面探测器。本发明利用月球相对地球的运动，调整转台的角度实现对整个月球圆盘的宽波段、高分辨率扫描观测。本发明利用楔形分色片实现可见近红外波段和红外波段同时探测，波段宽，谱段数增加，观测光谱连续，光谱分辨率和光谱纯度高。

主权项

用于地基对月观测的宽波段高光谱分辨率成像系统，安装在二维跟踪转台上，其特征在于，包括：主镜(1)、次镜(2)、入射狭缝(3)、楔形分色片(4)、第一VNIR反射镜(5)、VNIR凸面光栅(6)、第二VNIR反射镜(7)、VNIR平面转折镜(8)、VNIR级次选择滤光片(9)、VNIR焦平面探测器(10)、第一IR反射镜(11)、IR凸面光栅(12)、第二IR反射镜(13)、IR级次选择滤光片(14)和IR焦平面探测器(15)；调整二维跟踪转台使宽波段高光谱分辨率成像系统的视轴对准月球圆盘的右边缘，月球圆盘的一个条带经主镜(1)和次镜(2)反射聚焦后成像在入射狭缝(3)上，形成狭缝像；从入射狭缝(3)出射的可见近红外波段的光束依次经楔形分色片(4)反射、第一VNIR反射镜(5)反射、VNIR凸面光栅(6)色散后、第二VNIR反射镜(7)聚焦、VNIR平面转折镜(8)折转、VNIR级次选择滤光片(9)滤光后分波长聚焦成像在VNIR焦平面探测器(10)上；从入射狭缝(3)出射的红外波段的光束依次经楔形分色片(4)透射、第一IR反射镜(11)反射、IR凸面光栅(12)色散后、第二IR反射镜(13)聚焦、IR级次选择滤光片(14)滤光后分波长聚焦成像在IR焦平面探测器(15)上；当狭缝像从月球圆盘的右边缘扫描至左边缘时，完成对月球圆盘的一次扫描；再次调整二维跟踪转台使宽波段高光谱分辨率成像系统的视轴重新对准月球圆盘的右边缘，重新开始下一次的扫描观测，依次循环往复，实现对整个月球圆盘的宽波段、高光谱分辨率扫描观测；所述入射狭缝(3)为弯曲狭缝，所述入射狭缝(3)的安装面为柱面，所述入射狭缝(3)的安装面的旋转轴垂直于入射狭缝(3)长度方向，所述入射狭缝(3)的安装面的曲率半径R3满足：50mm≤R3≤100mm；所述VNIR凸面光栅(6)分为A区和B区，A区和B区的闪耀波长不同，A区用于提高短波的衍射效率，B区用于提高长波的衍射效率，A区的面积SA和B区的面积SB满足：1.2SA≤SB≤1.5SA；所述IR凸面光栅(12)分为C区和D区，C区和D区的闪耀波长不同，C区用于提高短波的衍射效率，D区用于提高长波的衍射效率，C区的面积SC和D区的面积SD满足：2SC≤SD≤2.5SC。