大相对孔径宽波段Dyson光谱成像系统

提出了一种改进型Dyson光谱成像系统,以克服传统Dyson光谱成像系统焦平面探测器安置困难的缺点。首先,基于折射球面罗兰圆理论,提出了这种改进型Dyson光谱成像系统的光学设计方法。然后,利用MATLAB软件编制了初始结构参数快速计算程序。作为实例,设计了一个相对孔径为1/2,波段为200～1000nm的Dyson光谱成像系统。利用自己编制的MATLAB程序计算了初始结构参数,利用光学设计软件ZEMAX-EE对该光谱成像系统进行了光线追迹和优化设计,并对设计结果进行分析。分析结果表明,在整个工作波段(200～1000nm)内,点列图半径均方根值小于4.2μm,实现了大相对孔径宽波段像散同时校正,在宽波段内同时获得了良好的成像质量,满足设计指标要求。得到的结果验证了所提出的光学设计方法是可行的。