专利名称：一种大口径大离轴成像光谱仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光谱仪，尤其是一种大口径大离轴成像光谱仪，属于探测仪器技术领域。
背景技术：
据申请人了解，现有成像光谱仪一般采用卡斯特林结构。这种结构加工要求低，易于装调，但缺点是大约30 %的能量被遮挡，使传递能量下降，影响仪器的信噪比，尤其对短波近红外谱段影响最大，而信噪比是此类仪器最重要的性能指标。地质勘查对短波近红外2000nm-2500nm谱段的光谱质量要求特别高，而这一波段信号非常弱，是成像光谱仪研究难点，提高这一区间光谱质量，必须从光谱传递源头开始， 才能有效地进行光谱能量获取和传递。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以有效进行能量传递、提高信噪比的大口径大离轴成像光谱仪，从而提高成像光谱质量。为了达到以上目的，本实用新型的大口径大离轴成像光谱仪包括位于地物平行光路上的初始反射镜，位于所述初始反射镜反射光路上的主抛物镜，与主抛物镜相对且具有共同焦点的副抛物镜，位于副抛物镜反射平行光路上的第一二色镜，位于第一二色镜透射光路上的短波近红外光谱仪，位于第一二色镜反射光路上的第二二色镜，位于第二二色镜反射光路上的可见光光谱仪，位于第二二色镜透射光路上终端反射镜，位于终端反射镜反射光路上的近红外光谱仪。本实用新型进一步的完善是，所述主抛物镜的球冠半径大于副抛物镜的球冠半径。本实用新型的光谱仪光路结构简捷、合理，不仅可以覆盖可见光到短波近红外的全光谱，并且有效避免了副抛物镜的遮拦，其主抛物镜的口径较大，因此进一步有效提升能量，提高了信噪比，有助于保证成像光谱质量，方便进行物性识别。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例一本实施例的大口径大离轴成像光谱仪用于地物遥感光谱成像，其基本结构如图1 所示，初始反射镜2位于地物平行光路1上，初始反射镜2的反射光路上设有大口径的主抛物镜3，副抛物镜5与主抛物镜3相对，且具有共同焦点，该共同焦点处设有狭缝4。副抛物镜5反射平行光路上设有第一二色镜6，位于该第一二色镜透射光路上的是短波近红外光谱仪7，位于其反射光路上的是第二二色镜8。位于第二二色镜反射光路上的是可见光光谱仪9，位于第二二色镜透射光路上的是终端反射镜10。近红外光谱仪11位于终端反射镜10 的反射光路上。工作时，地物平行光1经反射镜2反射到大口径大离轴主抛物镜3上，经主抛物镜3反射后再经过狭缝4聚焦，打在副抛物镜5上，经副抛物镜5反射的平行光打在二色镜6上，二色镜6将长波透射、短波反射，透射的长波部分(1850nm-2500nm)进入SOTR光学系统被短波近红外光谱仪7接收，反射的短波部分再打在二色镜8上，其中的短波部分 (400nm-1050nm)经二色镜8反射后进入VOTR光学系统被可见光光谱仪9接收，经二色镜8 透射的长波部分(950nm-1950nm)打到反射镜10上，经反射进入OTR光学系统被近红外光谱仪11接收。本实施例的光谱仪以简捷合理的光路设计降低了能量损耗，避免了遮拦，其主抛物镜的球冠半径是副抛物镜的3倍，这种大口径大离轴的设计进一步使仪器获取高能量， 避免了副镜的遮拦，显著提高了能量传递效率，并方便了其它谱仪部件的安装。总之，可以大大提高仪器信噪比，以及光谱成像质量，尤其是短波近红外2000nm-2500nm谱段的光谱质量。本仪器光谱范围400nm-2500nm，可广泛应用农业、环境、海洋、地质勘察与研究等领域。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种大口径大离轴成像光谱仪，其特征在于包括位于地物平行光路上的初始反射镜，位于所述初始反射镜反射光路上的主抛物镜，与主抛物镜相对且具有共同焦点的副抛物镜，位于副抛物镜反射平行光路上的第一二色镜，位于第一二色镜透射光路上的短波近红外光谱仪，位于第一二色镜反射光路上的第二二色镜，位于第二二色镜反射光路上的可见光光谱仪，位于第二二色镜透射光路上终端反射镜，位于终端反射镜反射光路上的近红外光谱仪。
2.根据权利要求1所述的大口径大离轴成像光谱仪，其特征在于所述主抛物镜的球冠半径大于副抛物镜的球冠半径。
3.根据权利要求2所述的大口径大离轴成像光谱仪，其特征在于所述共同焦点处设有狭缝。
4.根据权利要求3所述的大口径大离轴成像光谱仪，其特征在于所述可见光光谱仪的接收波长为400-1050nm，所述近红外光谱仪的接收波长为950nm-1950nm，所述短波近红外光谱仪的接收波长为1850nm-2500nm。
专利摘要本实用新型涉及一种大口径大离轴成像光谱仪，属于探测仪器技术领域。该光谱仪包括位于地物平行光路上的初始反射镜、位于初始反射镜反射光路上的主抛物镜，与主抛物镜相对且具有共同焦点的副抛物镜；位于副抛物镜反射平行光路上的第一二色镜，位于第一二色镜透射光路上的短波近红外光谱仪；位于第一二色镜反射光路上的第二二色镜，位于第二二色镜反射光路上的可见光光谱仪；位于第二二色镜透射光路上终端反射镜，位于终端反射镜反射光路上的近红外光谱仪。本实用新型光路结构简捷、合理，可以覆盖全光谱，有效避免了能量损失，提高了信噪比，有助于保证成像光谱质量，方便进行物性识别。
文档编号G01J3/02GK202149809SQ20102066337
公开日2012年2月22日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者俞正奎, 修连存, 张秋宁, 殷靓, 王弥建, 郑志忠, 陈春霞, 黄俊杰, 黄宾 申请人:南京地质矿产研究所