空間維視場光闌8,并分別記錄移動量 71和y 2,可計算出 空間維視場大小,計算公式如下:
【主權項】
1. 一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構,其特征在于:包括有光源和干涉儀組 件,干涉儀組件入光口處安裝有準直鏡頭,干涉儀組件出光口處安裝有成像鏡頭,成像鏡頭 出射光光路上設有空間維視場光闌,所述干涉儀組件兩臂分別設有光柵,還包括有平行光 管、柱面鏡組件、高斯目鏡,其中平行光管、柱面鏡組件、高斯目鏡、干涉儀組件上的準直鏡 頭依次同軸設置在光源的出射光路上,且光源與平行光管之間沿光出射方向依次設置有監(jiān) 視波段濾光片、星點板,柱面鏡組件與高斯目鏡之間設置有活動分劃板,光源的出射光依次 經(jīng)過監(jiān)測波段濾光片、星點板、平行光管、柱面鏡組件、活動分劃板、高斯目鏡后,從準直鏡 頭入射至干涉儀組件,最后從干涉儀組件上的成像鏡頭出射成像。2. 根據(jù)權利要求1所述的一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構,其特征在于:所 述柱面鏡組件包括柱面三級鏡筒,柱面三級鏡筒一端作為入光口同軸對準平行光管,柱面 三級鏡筒另一端作為出光口對準高斯目鏡,柱面三級鏡筒內從入光口向出光口方向依次同 軸設置有柱面二級鏡筒、工作波段濾波組件、光譜維視場光闌組件,且柱面二級鏡筒與工作 波段濾波組件之間設置有隔圈,其中柱面二級鏡筒內同軸設置有多組單柱面一級鏡筒,每 組單柱面一級鏡筒內分別通過壓圈同軸壓緊單柱面鏡,且相鄰單柱面一級鏡筒之間設置有 隔圈; 柱面二級鏡筒與工作波段濾波組件之間、相鄰單柱面一級鏡筒的隔圈厚度可修切,保 證光譜維視場光闌組件與柱面鏡組件之間的光學間距應滿足光譜儀的裝配公差要求;單柱 面一級鏡筒周邊均布多個螺紋孔,可滿足對單柱面鏡母線偏心進行調整,且可相對柱面二 級鏡筒旋轉;柱面三級鏡筒可滿足柱面鏡組件和光譜維視場光闌組件方向的同時調整。3. 根據(jù)權利要求2所述的一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構,其特征在于:所 述柱面三級鏡筒內壁沿軸向設有導軌,柱面二級鏡筒外壁設有滑動安裝在導軌上的導槽, 所述柱面二級鏡筒與柱面三級鏡筒通過導軌、導槽相對滑動配合。4. 根據(jù)權利要求2或3所述的一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構,其特征在于: 所述光譜維視場光闌組件包括光譜維視場光闌外框,光譜維視場光闌外框外壁滑動安裝在 柱面三級鏡筒中導軌上,光譜維視場光闌外框中設有光譜維視場光闌。5. 根據(jù)權利要求1所述的一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構,其特征在于:所 述柱面鏡組件母線與光譜維視場光闌方向垂直、與干涉儀組件中光柵刻線方向和空間維視 場光闌方向一致;所述的工作波段濾光片為窄帶濾光片且光譜范圍人眼不可見;所述星點 板位置可沿正交兩個方向平移。6. 根據(jù)權利要求1所述的一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構,其特征在于:所 述的光源和星點板之間的監(jiān)視波段濾光片為人眼可見的窄帶濾光片,以提高柱面鏡組件母 線方向裝調精度,或設置不同直徑的星點板來改變柱面鏡組件成像寬度,以提高柱面鏡組 件母線方向裝調精度。7. 根據(jù)權利要求1所述的一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構,其特征在于:所 述的星點板可采用不同直徑大小,從而改變空間維視場光闌面上光譜儀成像大小,提高空 間維視場光闌的裝調精度。8. -維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構的視場檢測方法,其特征在于:包括以下 步驟: (1)將光譜維視場光闌裝入光譜維視場光闌外框,光譜維視場光闌外框設有導槽,利用 二元影像儀投影放大,調節(jié)光譜維視場光闌與光譜維視場光闌外框的導槽方向一致; (2) 將依次將單柱面鏡、壓圈分別裝入各單柱面一級鏡筒,通過單柱面一級鏡筒周邊螺 釘調整各單柱面鏡母線偏心,調整完畢后點膠固定; (3) 根據(jù)光學設計要求修切隔圈厚度,并依次將上述各單柱面鏡一級鏡筒、隔圈安裝至 柱面二級鏡筒內,固定柱面二級鏡筒,沿光軸方向移動高斯目鏡監(jiān)測柱面二級鏡筒導槽方 向,并調節(jié)活動分劃板,使活動分劃板橫/豎線與柱面二級鏡筒導槽方向一致,固定活動分 劃板; (4) 將帶有二維平移功能的星點板置于平行光管實像面處,并將星點板初始位置放置 于平行光管光軸處,開啟光源,依次通過監(jiān)測波段濾光片、星點板和平行光管使之形成具有 一定視場角的平行光照明柱面鏡組件; (5) 沿光軸方向移動高斯目鏡使之像面處于各單柱面鏡監(jiān)視波段下實像面處,以活動 分劃板橫/豎線為基準,調節(jié)各單柱面一級鏡筒相對柱面二級鏡筒的旋轉角度,使各單柱 面鏡母線方向與活動分劃板橫/豎線方向一致,調整完畢后將各單柱面一級鏡筒與柱面二 級鏡筒點膠固定; (6) 根據(jù)光學設計要求和單柱面鏡實測參數(shù)修切隔圈厚度,保證工作波段內光譜維視 場光闌位于柱面鏡組件的實像面處,并依次將步驟(5)得到的柱面二級鏡筒、工作波段濾 光片組件、步驟(1)的光譜維視場光闌組件通過導軌安裝至柱面三級鏡筒內,此時光譜維 視場光闌方向、柱面鏡組件母線方向分別通過光譜維視場光闌外框的導槽、柱面二級鏡筒 的導槽傳遞在同一導軌機械基準面上。9. 根據(jù)權利要求8所述的一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構的視場檢測方 法,其特征在于:所述的星點板置于平移臺上,星點位置可沿與柱面鏡組件母線垂直方向 +X、-X分別移動,直至柱面鏡組件實像移出光譜維視場光闌,分別記錄移動量^和X2,可計 算出監(jiān)測波段和工作波段下光譜維視場角ω#Ρω&λ,公式分別如下:其中,Lg為光譜維視場光闌的大小,Af為監(jiān)視波段和工作波段內柱面鏡組件的焦距 差;在進行光譜維視場檢測時,所述的柱面鏡組件和光譜維視場光闌之間未安裝工作波段 濾光片,且光譜維視場光闌處于監(jiān)測波段內柱面鏡組實像面處。10. 根據(jù)權利要求8所述的一維成像外差光譜儀的視場光闌裝調結構的視場檢測方 法,其特征在于:包括以下步驟: (1) 以柱面鏡組件安裝法蘭面為基準,采用自準直法調節(jié)平行光管,將柱面鏡組光軸與 平行光管的光軸調整一致; (2) 將具有平移功能的星點板置于平行光管實像面處,并將星點板初始位置放置于平 行光管光軸處,通過光源照明光譜儀; (3) 調節(jié)空間維視場光闌沿光軸方向的位置,使光譜儀成像在空間維所占行數(shù)最少,其 理論參考行數(shù)Ν'與星點直徑d關系如下:其中,為平行光管的焦距;為準直鏡組的焦距;Μ_為成像鏡組的縮放比;t為探 測器像元大?。? (4) 旋轉空間維視場光闌,使干涉儀組件內光柵刻線方向與空間維視場光闌一致,調整 完畢后點膠固化空間維視場光闌; (5) 星點板安裝在平移臺上,沿柱面母線+Υ、_Υ方向分別移動星點位置,直至光譜儀所 成實像移出空間維視場光闌,并分別記錄移動量yJPy2,可計算出空間維視場,公式如 下:
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種一維成像外差光譜儀視場光闌裝調結構及視場檢測方法,裝調結構由柱面鏡組件、工作波段濾光片、光譜維視場光闌、準直鏡頭、干涉儀組件、成像鏡頭及空間維視場光闌構成;裝調結構及視場檢測方法涉及的設備有星點板、監(jiān)視波段濾光片、平行光管、活動分劃板和高斯目鏡構成;本發(fā)明采用監(jiān)視波段下光譜維視場光闌的裝調和視場檢測,通過修切隔圈厚度工作波段下光譜維視場光闌在光軸方向上的定位,通過修正公式,獲得光譜維視場大小。利用一維成像空間外差光譜儀成像特征,通過改變平行光管實像面處星點位置,使光譜儀成像在空間維視場光闌不同位置,通過理論計算得到空間維視場大小。
【IPC分類】G01J3/02, G02B7/00, G01J3/45, G02B7/02
【公開號】CN105300521
【申請?zhí)枴緾N201510752532
【發(fā)明人】羅海燕, 熊偉, 李雙, 施海亮, 李志偉
【申請人】中國科學院合肥物質科學研究院
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月6日