Offner结构成像光谱仪

摘要

本发明提供一种Offner结构成像光谱仪，其特征在于，包括：前置接收光学单元；分光单元；以及探测单元，其中，分光单元包括：入射狭缝；第一椭球凹面反射镜；椭球凸面光栅；第二椭球凹面反射镜，第一椭球凹面反射镜、第二椭球凹面反射镜和椭球凸面光栅共焦，具有相同的焦点和光轴，第一椭球凹面反射镜和第二椭球凹面反射镜分别处在垂直长轴方向的主平面两侧，椭球凸面光栅分布在垂直长轴方向的主平面两侧，第二椭球面短半轴长为入射狭缝在光轴方向到第一椭球凹面反射镜投射距离的一半；入射狭缝和探测单元分别放置于两个焦点附近。本发明的Offner结构成像光谱仪能够消除各个方向的像差，从而提高成像质量。

主权项

一种Offner结构成像光谱仪，其特征在于，包括：用于收集目标物信号光的前置接收光学单元；位于所述前置接收光学单元上方的分光单元；以及用于接收经分光单元处理的所述信号光，并对所述目标物进行光谱成像的探测单元，其中，所述分光单元包括：用于让所述信号光进入所述分光单元的入射狭缝；用于改变所述信号光路径得到反射光的第一椭球凹面反射镜；用于接收所述反射光进行分光得到衍射光的椭球凸面光栅；用于对所述衍射光进行反射聚焦的第二椭球凹面反射镜，所述第一椭球凹面反射镜、所述第二椭球凹面反射镜处在第一虚拟椭球面上，所述椭球凸面光栅处在第二虚拟椭球面上，所述第一椭球凹面反射镜、所述第二椭球凹面反射镜和所述椭球凸面光栅的大小仅仅占整个虚拟椭球面的一小部分，所述第一虚拟椭球面和所述第二虚拟椭球面为共焦系统，具有相同的两个焦点、重叠的长轴和重叠的短轴、相同的光轴和主平面，光轴就是椭圆的短轴，主平面就是入射光线与光轴所构成的平面，所述第一椭球凹面反射镜和所述第二椭球凹面反射镜分别处在所述共焦系统过椭球中心且垂直长轴的平面的两侧，所述椭球凸面光栅对称分布在所述共焦系统过椭球中心且垂直长轴的平面的两侧；所述椭球凸面光栅所处的所述第二虚拟椭球的短半轴长为在主平面内光线从所述入射狭缝沿平行于光轴方向到所述第一椭球凹面反射镜投射距离的一半；所述入射狭缝位于所述第一椭球凹面反射镜下方，并处在其中一个焦点附近，所述前置接收光学单元和所述第一椭球凹面反射镜分别位于所述入射狭缝两侧，所述探测单元位于所述第二椭球凹面反射镜下方，并处在另一个焦点附近。