空间维视场光阑8,并分别记录移动量 71和y 2，可计算出 空间维视场大小，计算公式如下：
【主权项】
1. 一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：包括有光源和干涉仪组 件，干涉仪组件入光口处安装有准直镜头，干涉仪组件出光口处安装有成像镜头，成像镜头 出射光光路上设有空间维视场光阑，所述干涉仪组件两臂分别设有光栅，还包括有平行光 管、柱面镜组件、高斯目镜，其中平行光管、柱面镜组件、高斯目镜、干涉仪组件上的准直镜 头依次同轴设置在光源的出射光路上，且光源与平行光管之间沿光出射方向依次设置有监 视波段滤光片、星点板，柱面镜组件与高斯目镜之间设置有活动分划板，光源的出射光依次 经过监测波段滤光片、星点板、平行光管、柱面镜组件、活动分划板、高斯目镜后，从准直镜 头入射至干涉仪组件，最后从干涉仪组件上的成像镜头出射成像。2. 根据权利要求1所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所 述柱面镜组件包括柱面三级镜筒，柱面三级镜筒一端作为入光口同轴对准平行光管，柱面 三级镜筒另一端作为出光口对准高斯目镜，柱面三级镜筒内从入光口向出光口方向依次同 轴设置有柱面二级镜筒、工作波段滤波组件、光谱维视场光阑组件，且柱面二级镜筒与工作 波段滤波组件之间设置有隔圈，其中柱面二级镜筒内同轴设置有多组单柱面一级镜筒，每 组单柱面一级镜筒内分别通过压圈同轴压紧单柱面镜，且相邻单柱面一级镜筒之间设置有 隔圈； 柱面二级镜筒与工作波段滤波组件之间、相邻单柱面一级镜筒的隔圈厚度可修切，保 证光谱维视场光阑组件与柱面镜组件之间的光学间距应满足光谱仪的装配公差要求；单柱 面一级镜筒周边均布多个螺纹孔，可满足对单柱面镜母线偏心进行调整，且可相对柱面二 级镜筒旋转；柱面三级镜筒可满足柱面镜组件和光谱维视场光阑组件方向的同时调整。3. 根据权利要求2所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所 述柱面三级镜筒内壁沿轴向设有导轨，柱面二级镜筒外壁设有滑动安装在导轨上的导槽， 所述柱面二级镜筒与柱面三级镜筒通过导轨、导槽相对滑动配合。4. 根据权利要求2或3所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于： 所述光谱维视场光阑组件包括光谱维视场光阑外框，光谱维视场光阑外框外壁滑动安装在 柱面三级镜筒中导轨上，光谱维视场光阑外框中设有光谱维视场光阑。5. 根据权利要求1所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所 述柱面镜组件母线与光谱维视场光阑方向垂直、与干涉仪组件中光栅刻线方向和空间维视 场光阑方向一致；所述的工作波段滤光片为窄带滤光片且光谱范围人眼不可见；所述星点 板位置可沿正交两个方向平移。6. 根据权利要求1所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所 述的光源和星点板之间的监视波段滤光片为人眼可见的窄带滤光片，以提高柱面镜组件母 线方向装调精度，或设置不同直径的星点板来改变柱面镜组件成像宽度，以提高柱面镜组 件母线方向装调精度。7. 根据权利要求1所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构，其特征在于：所 述的星点板可采用不同直径大小，从而改变空间维视场光阑面上光谱仪成像大小，提高空 间维视场光阑的装调精度。8. -维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方法，其特征在于：包括以下 步骤： (1)将光谱维视场光阑装入光谱维视场光阑外框，光谱维视场光阑外框设有导槽，利用 二元影像仪投影放大，调节光谱维视场光阑与光谱维视场光阑外框的导槽方向一致； (2) 将依次将单柱面镜、压圈分别装入各单柱面一级镜筒，通过单柱面一级镜筒周边螺 钉调整各单柱面镜母线偏心，调整完毕后点胶固定； (3) 根据光学设计要求修切隔圈厚度，并依次将上述各单柱面镜一级镜筒、隔圈安装至 柱面二级镜筒内，固定柱面二级镜筒，沿光轴方向移动高斯目镜监测柱面二级镜筒导槽方 向，并调节活动分划板，使活动分划板横/竖线与柱面二级镜筒导槽方向一致，固定活动分 划板； (4) 将带有二维平移功能的星点板置于平行光管实像面处，并将星点板初始位置放置 于平行光管光轴处，开启光源，依次通过监测波段滤光片、星点板和平行光管使之形成具有 一定视场角的平行光照明柱面镜组件； (5) 沿光轴方向移动高斯目镜使之像面处于各单柱面镜监视波段下实像面处，以活动 分划板横/竖线为基准，调节各单柱面一级镜筒相对柱面二级镜筒的旋转角度，使各单柱 面镜母线方向与活动分划板横/竖线方向一致，调整完毕后将各单柱面一级镜筒与柱面二 级镜筒点胶固定； (6) 根据光学设计要求和单柱面镜实测参数修切隔圈厚度，保证工作波段内光谱维视 场光阑位于柱面镜组件的实像面处，并依次将步骤（5)得到的柱面二级镜筒、工作波段滤 光片组件、步骤（1)的光谱维视场光阑组件通过导轨安装至柱面三级镜筒内，此时光谱维 视场光阑方向、柱面镜组件母线方向分别通过光谱维视场光阑外框的导槽、柱面二级镜筒 的导槽传递在同一导轨机械基准面上。9. 根据权利要求8所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方 法，其特征在于：所述的星点板置于平移台上，星点位置可沿与柱面镜组件母线垂直方向 +X、-X分别移动，直至柱面镜组件实像移出光谱维视场光阑，分别记录移动量^和X2，可计 算出监测波段和工作波段下光谱维视场角ω#Ρω&λ，公式分别如下：其中，Lg为光谱维视场光阑的大小，Af为监视波段和工作波段内柱面镜组件的焦距 差；在进行光谱维视场检测时，所述的柱面镜组件和光谱维视场光阑之间未安装工作波段 滤光片，且光谱维视场光阑处于监测波段内柱面镜组实像面处。10. 根据权利要求8所述的一维成像外差光谱仪的视场光阑装调结构的视场检测方 法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 以柱面镜组件安装法兰面为基准，采用自准直法调节平行光管，将柱面镜组光轴与 平行光管的光轴调整一致； (2) 将具有平移功能的星点板置于平行光管实像面处，并将星点板初始位置放置于平 行光管光轴处，通过光源照明光谱仪； (3) 调节空间维视场光阑沿光轴方向的位置，使光谱仪成像在空间维所占行数最少，其 理论参考行数Ν'与星点直径d关系如下：其中，为平行光管的焦距；为准直镜组的焦距；Μ_为成像镜组的缩放比；t为探 测器像元大小； (4) 旋转空间维视场光阑，使干涉仪组件内光栅刻线方向与空间维视场光阑一致，调整 完毕后点胶固化空间维视场光阑； (5) 星点板安装在平移台上，沿柱面母线+Υ、_Υ方向分别移动星点位置，直至光谱仪所 成实像移出空间维视场光阑，并分别记录移动量yJPy2，可计算出空间维视场，公式如 下：
【专利摘要】本发明公开了一种一维成像外差光谱仪视场光阑装调结构及视场检测方法，装调结构由柱面镜组件、工作波段滤光片、光谱维视场光阑、准直镜头、干涉仪组件、成像镜头及空间维视场光阑构成；装调结构及视场检测方法涉及的设备有星点板、监视波段滤光片、平行光管、活动分划板和高斯目镜构成；本发明采用监视波段下光谱维视场光阑的装调和视场检测，通过修切隔圈厚度工作波段下光谱维视场光阑在光轴方向上的定位，通过修正公式，获得光谱维视场大小。利用一维成像空间外差光谱仪成像特征，通过改变平行光管实像面处星点位置，使光谱仪成像在空间维视场光阑不同位置，通过理论计算得到空间维视场大小。
【IPC分类】G01J3/02, G02B7/00, G01J3/45, G02B7/02
【公开号】CN105300521
【申请号】CN201510752532
【发明人】罗海燕, 熊伟, 李双, 施海亮, 李志伟
【申请人】中国科学院合肥物质科学研究院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月6日