买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：苏州大学

摘要：本发明涉及一种非等倍Offner分光成像系统的设计方法，包括初始结构设计和系统优化。构建由一块凸面光栅和两块凹面反射镜组成且系统放大倍率不为1的初始系统，依据各结构参数间的几何关系及光栅方程，构建结构参数的计算模型；设置光栅曲率中心与三镜曲率中心的间隔、物距和主光线在凸面光栅上的入射角为初始系统的结构控制调节参数，分别以满足系统倍率、像散为零和无遮拦为目标，依次进行调节，完成系统初始结构参数设计：利用得到的初始结构再进行系统优化，完成非等倍Offner分光成像系统的设计。本发明提供的设计方法可有效降低设计的时间成本，提高优化设计效率，提供的分光成像系统具有结构紧凑、成像质量好的特点。

主权项：1.一种非等倍Offner分光成像系统的设计方法，包括初始结构设计和系统优化，其特征在于所述的初始结构设计包括如下步骤：（1）构建分光成像系统的初始系统及结构参数计算模型a所述初始系统的结构为物、像方远心，按光线入射方向，光学元件依次包括主镜（2）、凸面光栅（3）和三镜（4），主镜和三镜为球面反射镜，凸面光栅的结构为球面基底的直线槽光栅，它们的曲率中心不重合，系统的孔径光阑设置于凸面光栅处；入射光线经狭缝（1）后入射至主镜，主镜将反射光入射至凸面光栅，经衍射后得到不同波长的光入射至三镜，经三镜反射至像面探测器（5）成像；（b）基于构建的初始系统，其结构参数包括物距（r1），主镜曲率半径（R1），光栅曲率半径（R2），三镜曲率半径（R3），主镜曲率中心与光栅曲率中心的间隔（q1），光栅曲率中心与三镜曲率中心的间隔（q2），主光线在各个光学元件上的入射角（αi）和出射角（βi）及主光线与各光学元件的交点间的距离（d1，d2）；依据各结构参数间的几何关系及光栅方程，构建结构参数的计算模型；（2）计算初始系统的结构参数（a）依据待设计系统的设计指标参数，确定设计波段范围、谱面色散宽度、光栅衍射级次和光栅常数，计算得到结构参数光栅曲率半径R2；（b）以光栅曲率中心与三镜曲率中心的间隔（q2）、物距（r1）和主光线在凸面光栅上的入射角（α2）为初始系统的结构控制调节参数，以中心波长为工作波长，对计算模型中的各结构控制调节参数设置初步值，计算得到系统的结构参数，再依据放大倍率、像散及遮拦要求，对所述的结构控制调节参数依次进行调节：步骤一，调节光栅曲率中心与三镜曲率中心的间隔（q2）调节计算模型中的参数光栅曲率中心与三镜曲率中心的间隔（q2）至得到的系统结构满足放大倍率的要求，计算系统的像散值，执行步骤二；步骤二，调节物距（r1）调节计算模型中的参数物距（r1），重复步骤一至得到的系统结构满足像散值为零，计算得到系统的各结构参数，执行步骤三；步骤三，调节主光线在光栅上的入射角（α2）将步骤二计算得到的各结构参数输入光学设计软件中，调节计算模型中的参数主光线在光栅上的入射角（α2），重复步骤一～步骤二至得到的系统结构满足无遮拦，计算得到系统的各结构参数；（3）输出步骤三计算得到系统的各结构参数，完成分光成像系统的初始结构设计。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 苏州大学 一种非等倍Offner分光成像系统的设计方法