一种3×3面阵探测器的无缝光学拼接方法

摘要

一种3×3面阵探测器的无缝光学拼接方法，采用对称式棱镜结构实现像面分光，在光轴垂直透射像面上布置4块面阵探测器，在4个侧面布置5块面阵探测器。拼接结构对称简单，数量少，分布集中，全反全透分光后能量无损失，该无缝拼接方法可应用于航空、航天光学成像、光学探测仪器及设备，特别适用于超大面阵探测器的航空、航天成像光电系统。

主权项

一种3×3面阵探测器的无缝光学拼接方法，在拼接过程中分别调整各面阵探测器的位置，使入射在各面阵探测器上的光程相等，其特征在于：由9片面阵探测器的组合像面按照3×3方式进行阵列分割，水平及垂直方向分割尺寸与面阵探测器相应方向感光尺寸相一致；所述阵列编号为由上而下，由左至右编号，即最上一行为第1行，最下一行为第3行；最左一列为第1列，最右一列为第3列；第一行为第一至第三面阵探测器(1～3)，第二行为第四至第六面阵探测器(4～6)，第三行为第七至第九面阵探测器(7～9)；组合像面按照阵列分割后的9片面阵探测器分别对应组合像面的1～9号区域；建立空间直角坐标系，原点O位于像面左上角；X轴为列增加方向，即由左向右；Y轴为行增加方向，即由上向下；Z轴为X、Y轴的右手坐标系；在Z轴后方分别放置9片面阵探测器，第一、第三、第七、第九面阵探测器(1、3、7、9)均在XOY平面上，第一面阵探测器(1)位于左上角；第三面阵探测器(3)位于右上角，第七面阵探测器(7)位于左下角，即第3行第1列；第九面阵探测器(9)位于右下角，即第3行第3列；第四至第六面阵探测器(4、5、6)位于与YOZ相平行的平面上；第二、第八面阵探测器(2、8)位于与XOZ相平行的平面上；在Z轴前方布置组合式的五块反射棱镜(a、b、c、d、e)，并在空余区间形成四块透射区；在组合式的五块反射棱镜中的第一反射棱镜(a)布置在上述组合像面2号区域前即Z轴负向，第二反射棱镜(b)布置在上述组合像面4号区域前，第四反射棱镜(d)布置在上述组合像面6号区域前，第五反射棱镜(e)布置在上述组合像面8号区域前；上述第一、第二、第四块和第五块反射棱镜(a、b、d、e)在组合像面上形成“十字”对称结构，处于Z轴同一坐标位置；第三反射棱镜(c)布置在上述组合像面5号区域前，且位于上述四块反射棱镜前即Z轴负向；由沿Z轴正向入射的光线经透射区直接投射在第一、三、七、九面阵探测器(1、3、7、9)上；由沿Z轴正向入射的光线经第一反射棱镜(a)沿Y轴负向投射在第二面阵探测器(2)上；由沿Z轴正向入射的光线经第二反射棱镜(b)沿X轴负向投射在第四面阵探测器(4)上；由沿Z轴正向入射的光线经第三反射棱镜(c)沿X轴正向投射在第五面阵探测器(5)上；由沿Z轴正向入射的光线经第四反射棱镜(d)沿X轴正向投射在第六面阵探测器(6)上；由沿Z轴正向入射的光线经第五反射棱镜(e)沿Y轴正向投射在第八面阵探测器(8)上。