高分辨率星载真空紫外成像光谱仪设计与研究
星载高分辨力、大视场高光谱成像仪光学设计
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星 载 高分辨 力 、大视 场 高 光谱 成 像仪 光 学设计
薛庆 生
（中 国科 学 院 长 春 光学 精 密 机 械 与 物 理研 究所 ，长 春 １０ ３ ） ０３ ３
摘要：根据 高分辨力 、大视场 的要求 ，考虑到 市售探测器的限制，提 出了视场分 离分光的方法 ，分析 了视场分 离 分光的原理。利用此方法设计 了一个星载高分辨力 、大视 场高光谱成像仪光学系统，该 系统 由 １． ｏ 心离轴三 １ ２远 ４ 反 消像散（＾ ） Ｔ 望远系统和 ２个 Ｏ ｆｅ 凸面光栅光谱成像 系统组成 ， ｆ ｒ ｎ 运用光 学设计软件 Ｃ Ｄ Ｏ ＥＶ对 高光谱成像仪
０ 引 言
高光谱 成像 仪是 ２ ０世纪 ８ 代开始在 多光谱 遥感 成像技 术的 基础上 发展起 来的新 一代 空 间光 学遥感 ０年 仪 器 ，它是遥 感技术 的进步 和发 展 ，能够 以高光 谱分辨 力获取 景物 和 目标 的超 多谱 段图像 ， 陆地 、大气 、 在 和海洋 观测 中得到 了广泛 的应用 。高光谱 成像 仪的 工作波 段宽 、分 辨 力高 ，一 般覆 盖 ０ ～１ ｍ，地 ． ． ４ ０ 面像元 分辨 力从几米 至 几十米 ，光谱分 辨 力从 几纳米 至几 十纳米 。 目前 国 际上具有 代表性 的高光谱 成像 仪
星载高光谱成像仪光学系统的选择与设计
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光学 精密工程
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高光谱紫外辐照度仪CCD电路系统的设计及测试
高光谱紫外辐照度仪CCD电路系统的设计及测试
关怡然;李新;张权;张艳娜
【期刊名称】《量子电子学报》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】为了在地面获得高信噪比的太阳直射紫外光谱辐照度,选用紫外敏感型线阵CCD探测器,研发了高光谱紫外辐照度仪原理样机。
设计了CCD电路系统,讨论了电源电路、驱动电路、模拟前端电路以及CCD驱动时序的工作原理与设计方法,并在实验室利用标准灯光源测试了CCD电路系统的非线性和信噪比。
结果表明,在340 nm波段下,CCD探测器接收信号约为饱和信号的80%时,系统信噪比超过400。
最终,将测试好的CCD电路系统与光机模块装调并进行了波长定标,光谱范围覆盖280~400 nm,实现了对室内光源的紫外高光谱测量,验证了CCD电路系统设计的合理性和可行性。
【总页数】11页(P246-256)
【作者】关怡然;李新;张权;张艳娜
【作者单位】中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所;中国科学技术大学
【正文语种】中文
【中图分类】O433
【相关文献】
1.紫外临边成像光谱仪CCD电路系统的设计
2.科学级紫外CCD电路系统设计
3.太阳辐照度监测仪主动热控测试系统设计
4.光伏组件测试仪的光辐照度不均匀性检验系统的研究和设计
5.紫外高光谱探测仪实验室辐照度定标研究
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真空紫外成像光谱仪在空间科学中的应用探究
真空紫外成像光谱仪在空间科学中的应用探究作者：李子硕来源：《科学与财富》2017年第09期摘要：本文总结了真空紫外成像光谱仪的关键技术，介绍了国外发展的现状，列举了日地空间环境观测、地外行星体观测和宇宙空间观测三个应用领域中有代表性的载荷参数，并且分析了真空紫外成像光谱仪在空间科学研究中的优势，展望了其未来发展方向。
关键词：真空紫外；成像光谱仪；光学元件1、真空紫外成像光谱仪的关键技术真空紫外成像光谱仪主要应用于航天遥感领域，其包括了很多先进科学技术的最高水平现状，于是其主要涉及了以下几个方面的关键的技术。
其一，光学元件的加工和光学系统的设计。
因为真空紫外波段的透射材料稀少且难以制备，因而有很大一部分的该波段的成像光谱仪会使用反射式光栅来作为分光元件。
而相较于可见光的波段，真空紫外波段的波长远远小于其波长，故而对光学元件表面粗糙度的要求也要高很多，于是便要求极为高超的制备工艺。
其二，高反射率镀膜。
在光学元件的表面镀高反射率膜是为了真空紫外波段能获得较高的反射效率。
与此同时，为了保护该膜系不被高能的宇宙射线所破坏还需要镀保护膜，并且对不同的波长应用范围作出不同的选择。
所以对反射膜的要求较高。
其三，高增益成像探测器技术。
因为真空紫外波段探测器的光谱响应能力普遍较低，但是需要观测的真空紫外辐射强度大多极其微弱，所以必须应用具有高增益的成像探测器。
现阶段下，高增益成像探测器一类的发展十分迅速，已经渐渐满足了真空紫外波段成像探测向大尺寸、高增益、高动态范围、低噪声方向发展的要求。
2、国外的发展现状随着当前经济的飞速发展，世界各国越来越重视未来空间的探测计划的建设，其中便包括真空紫外成像光谱仪载荷的研制和发射任务。
例如美国、俄罗斯、荷兰、加拿大、印度、韩国、日本等许多国家。
（1）检测日地空间环境的现状太阳、太阳风、磁层、电离层和热层的状态就是所谓的空间天气。
空间天气的恶劣将会影响定位系统的精度，会影响无线电通讯的质量以及电力传输的安全。
高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计
航天返回与遥感第42卷第1期92SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING2021年2月高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计王保华李可唐绍凡张秀茜王媛媛（北京空间机电研究所，北京 100094）摘要针对高空间分辨率、高光谱分辨率和大幅宽成像的遥感应用需求，提出了高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪技术方案，分析确定了成像光谱仪光学系统指标，设计了空间成像光学系统和光谱成像光学系统。
空间成像光学系统采用自由曲面离轴三反设计方案，实现了大视场、大相对孔径像方远心设计，系统相对畸变小于0.02%；光谱成像光学系统的狭缝长度超过90mm，采用新型离轴透镜补偿型Offner设计方案，实现了长狭缝高保真光谱成像设计，谱线弯曲和色畸变均小于1/10像元尺寸。
设计结果表明，高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统简单紧凑，成像品质接近系统衍射极限，满足星载高光谱对地成像的数据应用要求。
关键词成像光谱仪光学系统设计自由曲面凸面光栅航天遥感中图分类号: O439文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2021)01-0092-08DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2021.01.011Optical System Design of a Spaceborne Imaging Spectrometer withHigh Resolution and Super SwatchWANG Baohua LI Ke TANG Shaofan ZHANG Xiuqian WANG Yuanyuan（Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity, Beijing 100094, China）Abstract In order to meet the requirements of remote sensing applications with high spatial resolution, hyperspectral resolution and super swatch, a new scheme of the space imaging spectrometer with high resolution and super swatch is put forward. The spatial resolution and swatch are 50m and 150km respectively, and the hyperspectral resolution can be better than 5nm between 0.4μm and 1.0μm. The comprehensive performance has reached the international advanced level. The index parameters are optimized based on SNR and the modulation transfer function. Then the space imaging optical system and the spectrum imaging optical system are designed according to the optical desigh parameters. The free-form surface is adopted for the off-axis mirror to realize telecentric design of wide field of view and large relative aperture. The relative distortion is lower than 0.02%. The slit length is over 90mm in the spectrum imaging optical system. And the new oftener configuration with off-axis correction lens is put forward to realize high fidelity design. The keystone and smile can be both controlled within 1/10 pixel. The optical system of the space imaging spectrometer with high resolution and super-swatch has so favorable imaging quality and compact volume,收稿日期：2020-03-02基金项目：科技部国家重点研发计划项目（2016YFB0500501）引用格式：王保华, 李可, 唐绍凡, 等. 高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计[J]. 航天返回与遥感, 2021, 42(1): 92-99.WANG Baohua, LI Ke, TANG Shaofan, et al. Optical System Design of a Spaceborne Imaging Spectrometer withHigh Resolution and Super Swatch[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2021, 42(1): 92-99. (in Chinese)第1期王保华等: 高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计 93which can satisfy the demand of remote sensing application.Keywords imaging spectrometer; optical system design; free-form surface; convex grating; space remote sensing0 引言成像光谱仪是一种将成像技术与光谱技术相结合的新型光学遥感仪器，可以同时采集目标的空间信息、辐射信息和光谱信息，形成谱像合一的数据立方体，在大气、陆地、海洋、农林、应急减灾、水土和矿产资源调查等领域具有重要应用价值[1-3]。
新型高分辨率紫外-可见成像光谱仪波长定标系统设计
２ Ｇ ａ ｕ ｔ Ｕ ｉ ｒｉ ｈｎｓ ｃ ｄｍ ＳｉｎｅＢ ｉｎ ０ ０９ Ｃ ｉ ． ｒｄ ａｅ ｎｖ ｓｙｏ ｉｅｅ ａ ｅ ｙｏ ｃｅｃ， ｅ ｉ １０ ３ ， ｈｎ ｅ ｔ ｆＣ Ａ ｆ ｊｇ ａ）
５０ ｍ ａ ｅｓ ａ ｅ ａ ｔ ｐｅ ｔａ ｅｓ ｌ ｔｏ ｉ ｅ ｓｔ ｎ０． ０ ａ ｃ ｎ ｂ ｃ ｎｎ ｄ， ｎｄｉｓｓ ｃｒ ｌｒ ｏ ｕ ｉｎ ｓｌｓ ｈａ ０５ｎｍ ｔ ａ ｅ ｅ ｔ ｃ ｕ ａ ｙ ｅ ｓｔ ｎＯ． ｍ ． ｗｉｈｗ ｖ ｌｎｇ ｈ ａ ｃ ｒ ｃ ｌ ｓ ｈａ ０５ａ Ｋ ｅ ｏｒ ｙｗ ｄｓ： ｗ ａ ｅ ｅ ｇ ｈ ｃ ｌｂ ａｉ ｎ； ｃ ｌ ａｉ ｇ； ｏｎ ｈｒ ｍ ａ ｏ ；ｏ ｔｃ ｌｄ ｓｇ ｖ ｌ ｎ ｔ ａｉ ｒ ｔｏ ｅ ｈｅｌ ｇｒ ｔｎ ｍ ｅ ｏｃ ｏ ｔ ｒ ｐ ｉａ ｅ ｉ ｎ
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新型 高分辨 率紫外一 可见成像 光谱仪
波 长定 标 系统 设 计
赵 发财 ，王淑荣 ，曲 艺 ，李福 田
（ ．中国科学院长春光学精密机械与物理研 究所 ，长春 １０ ３ ； ｉ ０３ ３
211014284_星载遥感高光谱成像仪电子学抗辐照设计
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航 天 器 工 程 ３２ 卷
(
LAS
IS)的高光 谱 成 像 仪,其 电 荷 耦 合 器 件 (
星载宽波段远紫外高光谱成像仪光学系统设计_薛庆生
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第３ ３卷 第３期 ２ ０ １ ３年３月
光 学 学 报 Ａ Ｃ Ｔ Ａ Ｏ Ｐ Ｔ Ｉ Ｃ Ａ Ｓ Ｉ Ｎ Ｉ Ｃ Ａ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ３，Ｎ ｏ ． ３ ， Ｍ ａ ｒ ｃ ｈ ２ ０ １ ３
星载宽波段远紫外高光谱成像仪光学系统设计
薛庆生
（ ） 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 ，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ３ ３ 摘要 根据高层大气遥感的应用要求 ， 设计了一个全反射式的远紫外高光谱成 像 仪 光 学 系 统 ， 该系统由扫描镜、 离 轴抛物面望远镜和超环面光栅光谱仪组成 。 提出了一种凹面超环面光栅光谱仪 像 差 校 正 方 法 ， 根据凹面光栅的几 何像差理论求解初始结构参数 ， 然后利用光学设计软件 Ｚ 完成了超环面光栅光谱仪的设计 ， 在工作 ｅ ｍ ａ ｘ 进行优化 ， 点列图半径的方均根均小于 １ 实现了宽波段像差同时校正 ， 满足 光 谱 分 辨 率 ０． 也 波段内 ， ６μ ｍ， ６ｎ ｍ 的指标要求， 证明了提出的像差校正方法是可行的 。 运用光学设计软 件 Ｚ ｅ ｍ ａ ｘ对 远 紫 外 高 光 谱 成 像 仪 光 学 系 统 进 行 了 光 线 追 迹， 并对设计结果进行了分析 ， 分析结果表明 ， 各波长的光学传递函数均达到 ０． 完全满足设计指标要求， 且 ８以上， 结构紧凑 ， 适合空间遥感应用 。 关键词 光学设计 ； 高光谱成像仪 ； 超环面光栅 ； 远紫外 ； 几何像差 ： ／ 中图分类号 Ｏ ４ ３ ３． １； ＴＨ ７ ４ ４． １ 文献标识码 Ａ ｄ ｏ ｉ １ ０． ３ ７ ８ ８ Ａ Ｏ Ｓ ２ ０ １ ３ ３ ３． ０ ３ ２ ２ ０ ０ １
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本 文主要研究 了真空紫外成 像光谱 仪 的结构 ，并着重对
Ｆｉ． Ｓ ｈ ｍ ａ ｉ ｉ ｇ ａ ｆＣｚ ｒ ｙ Ｔｕ ｎ ｒ ｇ３ ｃ ｅ ｔｃ ｄ ａ ｒ ｍ ｏ ｅ ｎ － ｒ ｅ ｉ ａ ｉ ｇ ｓ ｃ ｒ ｍ ｅｅ ｍ ｇ ｎ ｐｅ ｔ ｏ ｔ ｒ
码 获得 二维成像信息 和光谱信 息 ， 敏度高 ， 灵 适用 于微弱 光
的改进 ，从而获得了成像效果优 良的结构 。 带有 ＭＣ Ｐ的二维 成像 光 子计 数型 探测器 有 Ｘ ＤＬ探 测
器 、ＷＳ Ａ探测器 、ＭＡＭＡ探测 器ｌ 等 ，这种 类型 的探测 器 ８
特点足 ，通过微通道板实现入射光子 的二次 电子碰撞 ， 得 获 １ １。 电子增益 ， Ｏ～ Ｏ 的 并对落在 阳极 上的电子云进行位置 解
我们引入向量几何和一阶微分方法来推 导该 系统全波段像差
校正条件 。 如图 ４所示 ， 建立一个二维 向量坐标 系，可 以获得儿个 向量三角形 ： ＢＯ， Ｏ Ｃ，Ｏ ＯＣ 各 个 向量 Ａ ＡＢ０， Ｂ ＢＣ 和 Ｃ。
表 示 如 下
第 １ 期 ２
一
光谱学 与光谱分 析
ＭＣ Ｐ表面 的量子效率低 ， 需要加镀光 电阴极 以提高 响应 ； 对
于 １ ０ ０ ｍ波段 ，光电阴极采用碘化铯 ，而对 ２ ０ ０ ０ ４２ ０ｎ ０ ￣３０ ｎ ｍ波段 ， 光电阴极则 采用 碲化铯 。根 据探 测 的粒子 波段 分 析 可知在 １ ０ １ ｍ处 无重要粒 子辐射分 布 ， ９ ￣２ ０ｎ 允许一 定间 断， 故可将探测器接收表面按设计 进行分块 镀膜 ，以实 现光
计 。后续 光谱 成像 系统是本文 的主要研究 内容 。
２ １ 主 要像 差 ．
Ｃ ｅｎ － ｕｎ ｒ ｚｒｙＴ ｒｅ 系统 由准直镜 、平 面光栅 和 聚焦镜 共 同
构 成 。如 图 ３ 。
Ｗａ ｓ ｏｔ ｄｗ ｒ ｈ结构和 Ｃ ＯＳ的 Ｒ ｗｌｎ ｏ ａｄ结构 ； 传输效率较 低 ， 其 因此普通探测器如 Ｃ Ｄ等无法应用 ， Ｃ 需要使用 带有 ＭＣ Ｐ的
去除 ２ ０ｎ 以下波段 的高通滤 光片 ，在远 紫外 观测 时则切 ０ ｍ 换能去除 ２ ０Ｄｎ以上波段 的低 通滤光 片 。在实 现成像 功能 ０ ｉ 时二级谱基本无影响 ， 以不使 用滤光 片 。 本结构 示意 图 可 基
如 图 ２ 。
式中：
一
（ ／ ）Ｏ ，／ 一 （ ／ ）ｅ＆ Ｒ汀 ２ Ｃｓ Ｒ６ ２ ｓｃ
探 测。 在样机初 步实验中我们选 择了 ＷＳ Ａ探测器 。 另外 ， 裸
系统的主要像差为慧差和像 散 。 慧差产生 的原因是光线 的离轴入射 。 根据 Ｓ ａｅ 方程 ＿有 ｈ ｆｒ ９
ｓ ＆／ ｉ １一 （ ／ ） （ｏ ｉ ｓ２ ｃ ｃｓ 。 ｉ ｓ８ ｎ ｎ Ｒ２Ｒ１。 ｃｓｃ ￣／ｏ ｏ ） ｏ （） １
遥感 ， 设计 了一种高分辨率成像光谱仪 ，并开展了原理样机 的研制 。根据国外 已有载荷进行分析 ，选用 了以
离轴抛物镜为望远 系统 、 ｚ ｎ－ｕｎｒ 构为成像光谱系统 的光 学方案 ； Ｃｅ ｙＴ ｒｅ结 ｒ 针对真空 紫外波段辐射 弱的特点
选取 了带有 ＭＣ Ｐ的二维光子计数型探测器 。为 了实现该光学系统 的宽波段成像功 能，在像差理论 的基础上
高分 辨 率 星载 真 空紫 外 成 像光 谱 仪 设计 与研 究
于 磊 ， 林冠 宇 ，曲 艺 ， 淑荣 ，汪龙祺 王
１ ．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 ， 吉林 长春 １ ０ ３ ３０３ ２ ．中国科学院研究生院 ， 京 北 １ ０４ ００ ９
摘
要
为 了实现对 大气 层中辐射波长分布在真空紫外和 近紫外波段 （ １ ￣３０ｎ 的粒子探测 ， Ｉ ５ ０ ｍ） 完善大气
２ ２ 宽波段像差校正条件 ．
传 统 Ｃｅｎ－ ｕｎｒ ｚ ｙ ｒｅ系统难 以在 宽波段上保 持相 同的成 ｒ Ｔ
像性 能。这是 由于各个波长不能在聚焦镜上保持相 同的入射 角 ，因此使各个波长得 到校正 的最优 条件也 不 同 ］ 。为此 ，
成像镜
Ｆｉ．２ Ｔｈｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｈｅｉ ａ ｉ ｐｅ ｔｏｍ ｅｅ ｇ ｔ ｕ ｔ ｒ ｆｔ ｍ ｇｎｇ ｓ ｃ ｒ ｔｒ
为准 直镜焦距 ，， 为聚焦镜 焦距 ，Ｔ和 ｓ代表 子午 ２
方 向和弧矢方向。当 ａ ｆ为 ０ ， 时 像散最小 。 设计时取准直镜 为球 面镜 ，固定聚焦镜弧矢方 向上 的曲率半径 ，只对 其子午
方 向上的曲率半径进行调整就可 以消除像散 ， 这种 聚焦镜 的 形式是超环 面镜 。需要注意像 散的校正仍依 赖于波长 。
＊通 讯 联 系人 ｅｍａ ：ｗｓｏ ｇ ｃｏ ． ｃｃ － ｉ ｌ ｒｎ ＠ ｉ ｍｐ ａ．ｒ ｌ
ｅ ａ ： ｏ ｌｏ ｓ ｍａ． ｓ ．ｄ ． ｎ － ｉ ｔ ｇ ｄ＠ｅ ｉ ｕｔ ｅ ｕｃ ｍ ｌ ｐ ｌ ｃ
３ １ ４８
光谱学与光谱分析
第 ３ 卷 １
成像光谱 系统进行 了优化设计 ， 使之能实现较 宽波段 的高分
图 １ 所示 ，它们 分布在地球表 面 ５ Ｏｋ 内的大气层 中。 ～５ ｍ 辐射分布在 １０ ０ ｍ 波段内的粒 子 （ ０ ￣２ ０ｎ 如表 １ 主要分 ） 布在 ５ ￣５ ０ｋ 的大气层 中。 ０ ０ ｍ
Ｔａ ｅ １ Ｋ ｅ ｒ ｉｌ ｎ ｖ ｃ ｕ ｌｒ ｖｏ ｅ ｎ ａｔ ｏ ｐｈ ｒ ｂｌ ｙｐａ ｔｃｅ ｉ ａ ｕ ｍ ｕｔ ａ ｉｌ ｔｉ ｍ ｓ ｅｅ
片轮可 以根据观测高度来进行切换 ， 近紫外探测 时切换能 在
将 Ｒ ， 和 设为常量 ， Ｒｚ 对聚焦镜 的入射角 进行优
化可消除慧差 。
反射镜子午方 向和弧矢方 向上 的不 同焦长会导致狭缝像 沿狭缝高度扩散 ， 而产 生像散 。系统扩展焦长表示如下ｌ］ 从
ａ 一 △（ ｓ ｆ 一 Ｔ ＋ △（ ２一 ＿Ｔ ） ＿ｓ 厂 ） 厂 ２ （） ３ （） ４
第 ３ 卷 ， １ 期 ｌ 第 ２
２０１１年 １２月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖ １ １Ｎ ．２ｐ３１—４２ ｏ ３ ， ｏ１，ｐ４７３２ ．
Ｄｅｅ ｅ ，２ １ ｃｍｂ ｒ ０ １
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃｒ１Ａｎ ｌｓｓ ｐ ｃｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａｙ ｉ
设 计方法和设计结果合理 可行 。
关键词
真空紫外 ；成像光谱仪 ； 像差校 正 ； 光谱分辨率
文献标 识码 ： Ａ Ｄ Ｉ ０ ３ ６／．ｓｎ ｉ ０—５ ３ ２ １ ）２３ １—６ Ｏ ：１． ９ ４ｊｉ ． ０ ００ ９ （０ Ｉ １—４ ７０ ｓ
中 图 分 类 号 ： ３． ； ０４ ３ １ ＴＨ７ ４ １ ４ Leabharlann 式 （） 改 写 为 ｉ可
ｓ ＆／ｉ ＇ ｉ ｓｋ ｎ ｎ １一 （ ２Ｒ１ ｃ ｓ ｃｓ） Ｒ ／ ）（ｏｉ ｏＯ。 ／ （） ２
的二级谱影响 ， 故在入射狭缝后需 放置滤 光片轮 ；样机 是根 据临边观测原理进行设计的 ， 这种观测方式 是按照大 气层高 度来进行切片观测 ，两种波段粒 子分布 高度不 同，所 以滤光
３ ０ｎ 的紫外可见波段和小于 １０ｎ 的极 紫外波 段 ，而对 ０ ｍ ０ ｍ
于 包 含 真 空 紫 外 波 段 的 １０ ３０ｎ 的研 究 尚属 空 白 。 一 ０ ￣ ０ ｍ 这
波 段 的辐 射 粒 子 主要 分 布 在 平 流层 、 热层 、 电离 层 和 极 光
成像光谱仪是在多光谱遥感基础上发展形成的新 型光学 仪器 ， 它能 以高光谱分辨率 和高空 间分辨率 同时获得连续多 谱段 图像 ， 兼具 摄 谱仪 的成 像 功能 和单 色仪 的光 谱分 析能 力， 这些功 能可 以使遥 感应 用在 光谱 维 和空 问维 上 同时展 开， 达到分析地球表层大气 的 目的ｌ 。目前光栅 型的成像光 ２ ］ 谱仪 应用范围最广 。真 空紫外 波段 辐射 弱 ，易被 大气 吸收 ，
路 的同时探测的功能 。 由探 测 波段 可 知 ， ２０ ３ ０ｎｎ处 会 有 ｌ Ｏ １ ０ｎｎ 在 ４ ￣ ０ ｒ ２ ～ ５ ｌ
Ｒ 和 Ｒ 是 准直镜 和聚焦镜 的曲率半 径 ， 和 ＆ 是 准 ｚ
直镜和聚焦镜 中心光线 的入射角 ，ｉ ０为光 栅 的入 射角 和 和 衍射角 。 入射角通 常较 小 ，所 以 ｃ 和 ｃ 近似 等于 １ ｏ ｏ ，
难 以在地 面上进行观测 ，且 电离层 （ 空紫外 波段 主要分布 真 空间） 易受扰动 ，实 时变化 快 ，因而 只有空 间遥 感才 能进行
行之 有效 的探测 。目前 国外相关星载成像光谱 仪主要包括观
测 远紫外 的 ＡＩ Ｓ Ｇ Ｒ ， ＵＶＩ Ｒ Ｄ ， ＡＩ Ｓ和 Ｉ ＭＡＧＥ 观测近紫外 Ｒ，
（ Ｒ２０ （ － ） 一 Ｒ２ｉ （ － ） － ｓ０ ｃ ， ｎ ０－ ｓ ）
一
３ １ ４９
（ Ｒ２ｏ （ 一 ２ ， Ｒ２ ｉ（ 一 ２ ） ～ ｓ ｃ ） 一 ｎ ｓ ）
３ 光学系统实例设计与分析
， ３ １ 实例 设 计 ．
一
（ Ｌ ｖ ｏ ， Ｌ ｓ埘 ） 一 ｃ 一 ｃ ｉ
一
（ Ｌ ｃ ｓ ， Ｌ Ｆ ｉ ） ～ ０ 一 Ｇ ｎ ｓ
磅 一 ［ Ｈ ｏ（＆一 ）ＬＩｉ ２ ］ 一Ｌ ｓ２ ，Ｆｓ （￣一 ） ｃ ｎ
辨率成像功能； 通过模拟计算对设计结果进行了分析与评 ２ 光学系统设计研究