高光谱大视场光学系统装调检测技术 高光谱 地质构造解译 区域地质调查
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高光谱大视场光学系统装调检测技术

进行了光学系统的优化设计,完成了高精度数字化装调检测,实现了小F数大视场大口径的光学望远镜成像。

为了实现高分辨率和信噪比,需要设计出F数更小的光学系统以收集更多来自地物目标的能量,高光谱成像仪的F数为2.83,小于目前国际上在轨及在研的绝大多数仪器。小F数离轴三反系统焦面与次镜的距离相对更近,无法得到足够的空间放置数量过多的后光学系统,光束张角的增大不利于视场分割,后光学系统的布局难度大大增加。通过优化主次镜参数、结合远心结构、选取合适的光阑位置,采用视场分离技术等实现了光学结构体积的最小化和合理布局。

高光谱成像仪的光校思路分为和装调和精细装调两个过程:初装阶段主要进行镜面与镜框之间的无应力安装及使面基准肥标的装调检测;精细装调阶段对于主光学系统采用计算机辅助装调技术获得镜面调节量来为装调提供依据,对于光谱仪则采用根据点源像差监测结果以光学像差仿真分析数据为依据来进行装调。在两个过程中,解决了一系列技术难题,例如镜面安装的变形问题、计算机辅助装调的计算仿真问题、光谱仅的像质判断与调节问题、小尺寸光学零件的高精度装调问题,以及调节架与整体框架转换过程的精度匹配问题。精细装调过程主要以计算仿真分析的结果为依据,光学零件镜框采用高精度六维调节架进行精密调节,镜框与整体框架之间最佳位置的匹配,采用球头调节螺钉进行微量精细联调,通过干沙图和靶标图像检测确定。