大视场小F数同轴Offner结构热红外光谱仪的设计

The Design of Coaxial Offner Thermal Infrared Spectrometer with WFOV

摘要: 热红外成像光谱仪广泛应用于工业研究、环境监测以及自然资源探测等多个领域.随着大面阵红外探测器技术的发展,大视场大相对孔径热红外光谱仪已成为遥感领域新的发展方向.本文介绍了一种基于凸面光栅的同轴Offner结构,对常规Offner结构进行改进,仅使用一块大凹面反射镜,在凸面光栅的位置插入带有负像散的校正透镜.设计验证结果表明,这种结构在热红外波段具有非常优异的表现,较传统Offner结构能实现更大的视场,更小的F数.最后利用这种结构设计了60 mm狭缝视场,F数为2的热红外光谱仪,其成像弥散斑直径小于5 μm,MTF达到衍射极限.该热红外光谱仪系统结构紧凑,非常适合航天航空遥感的应用.