一种宽谱段空间外差光谱仪

摘要

本发明公开了一种宽谱段空间外差光谱仪，克服了现有技术中传统空间外差光谱仪谱段很窄的缺陷。本发明中的闪耀光栅组件是由分别处于分束元件首次形成的反射光路上的第一中阶梯光栅和透射光路上的第二中阶梯光栅组成；两块中阶梯光栅的角度、位置关系满足：(1)分束元件首次分出的反射和透射光束均以Littrow角入射到两块中阶梯光栅上，(2)以常规的闪耀光栅组件与分光元件的位置关系为基准，第一中阶梯光栅绕第一旋转轴再旋转α/4度，第二中阶梯光栅绕第二旋转轴再旋转负α/4度；条纹成像系统的焦面重合位置设置有可控光学快门作为级次选择掩膜。本发明具有高稳定性、高光谱分辨率、宽谱段覆盖的优点，非常适合星载空间环境遥感和大气探测的应用。

主权项

一种宽谱段空间外差光谱仪，包括干涉仪入瞳、准直系统、分束元件、闪耀光栅组件、条纹成像系统和探测器阵列，其中分束元件的核心部件是50：50半反半透的消偏振分光膜；其特征在于：所述闪耀光栅组件是由分别处于分束元件首次形成的反射光路上的第一中阶梯光栅和透射光路上的第二中阶梯光栅组成；设经过第一中阶梯光栅中心并与准直系统所在光路的光轴平行的直线为第一旋转轴，经过第二中阶梯光栅中心并在同一平面内与所述第一旋转轴垂直的直线为第二旋转轴，且皆规定中阶梯光栅的入射方向再逆时针旋转90度为旋转轴线的正方向，两块中阶梯光栅的角度、位置关系满足：（1）分束元件首次分出的反射和透射光束均以Littrow角入射到两块中阶梯光栅上，（2）以常规的闪耀光栅组件与分光元件的位置关系为基准，第一中阶梯光栅绕第一旋转轴再旋转α/4度，第二中阶梯光栅绕第二旋转轴再旋转负α/4度，其中α≥4sinθL/(DWy)，θL为光束入射角，Wy为沿刻线方向光栅的尺寸，D为光栅刻线密度；所述条纹成像系统包括前镜组和后镜组，前镜组的后焦面与后镜组的前焦面重合，该焦面重合位置设置有级次选择掩膜；所述级次选择掩膜为可控光学快门；所述可控光学快门存在四象限独立控制分区，能够通过同步控制两组对角象限区域的透光或阻光状态来实现衍射级次选择功能。