深空探測源于人類認識和了解宇宙的渴望,對維護地球安全、開發(fā)空間資源和推動科技革新等具有重要意義。成像光譜儀可同時獲得目標的光譜信息和空間信息,是國際上多個深空探測任務的重要載荷。成像光譜儀的輕小型、寬波段和高分辨等要求是實現(xiàn)遙遠目標星體表面探測任務的關鍵所在,設計和研制高性能和緊湊型成像光譜儀對深空探測技術的發(fā)展具有重要的研究意義和應用價值。根據(jù)深空探測載荷的應用需求和總體技術要求,論文分析確定成像光譜儀光學系統(tǒng)的指標參數(shù)。為滿足深空探測光學系統(tǒng)緊湊性的要求,分光成像系統(tǒng)基于共光路Offner結構進行設計,可見和紅外通道共用主鏡、凸面光柵和三鏡。結合太陽輻射特征曲線對核心光學元件分區(qū)凸面光柵的衍射效率進行分析,優(yōu)化確定光柵分區(qū)面積和各區(qū)域的閃耀角,實現(xiàn)寬波段范圍內(nèi)的高衍射效率,改善系統(tǒng)的光譜響應。通過光線追跡,分析可見和紅外通道的疊級干擾,研究其抑制方法。根據(jù)設計結果研制原理樣機并進行性能測試,驗證系統(tǒng)的指標參數(shù)。本文的相關工作為適于深空探測緊湊型可見-紅外成像光譜儀的設計和研制奠定基礎。

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＮＩＭＳ光路示意圖［８］??

第一章緒論?深空探測緊湊型可見－紅外成像光譜儀光學設計與原理樣機??深空探測在對星體進行地貌繪制、礦物識別和氣體觀測的進程中，礦物和氣體等??光譜信息，尤其是同族礦物的光譜信息較為相似，要求成像光譜儀具有高光譜分辨率。??３．結構緊湊??深空探測器要經(jīng)過長久的深空飛行活動，輕小型....

圖１．２?ＮＩＭＳ光柵轉動和探測器排布［８］??

深空探測緊湊型可見－紅外成像光譜儀光學設計與原理樣機?第一章緒論??焦平面??＾?光臟轉??ｆＷ＾??／Ｍｆ７ｎ２０??像元Ｎ??圖１．２?ＮＩＭＳ光柵轉動和探測器排布［８］??１９９７年Ｃａｓｓｉｎｉ號土星探測器發(fā)射，搭載了最早用于空間探測的Ｏｆｆｎｅｒ？型成像光??譜儀?ＶＩ....

圖１．４?ＶＩＭＳ－Ｖ分光成像系統(tǒng)的光路結構［９］??

深空探測緊湊型可見－紅外成像光譜儀光學設計與原理樣機?第一章緒論??焦平面??＾?光臟轉??ｆＷ＾??／Ｍｆ７ｎ２０??像元Ｎ??圖１．２?ＮＩＭＳ光柵轉動和探測器排布［８］??１９９７年Ｃａｓｓｉｎｉ號土星探測器發(fā)射，搭載了最早用于空間探測的Ｏｆｆｎｅｒ？型成像光??譜儀?ＶＩ....

圖１．５?ＣＲＩＳＭ的光路結構圖［１Ｇ］??

第一章緒論?深空探測緊湊型可見－紅外成像光譜儀光學設計與原理樣機??２００５年美國發(fā)射的火星軌道勘測器上搭載了小型火星偵察成像光譜儀ＣＲＩＳＭ??（Ｃｏｍｐａｃｔ?Ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ?Ｉｍａｇｉｎｇ?Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ?ｆｏｒ?Ｍａｒｓ），波段覆蓋?０．３８?ｊｉ....

本文編號：4048958