多波段光谱接收与可见光成像共孔径光学系统设计

为满足对飞行目标的多维光谱探测和可见光成像需求,设计了一款基于卡塞格林望远镜结构的共孔径光学系统.系统前端由同轴两反系统组成,主镜为抛物面,次镜为双曲面,后端通过平板分光的方式由各子系统接收.在可见光成像端,利用两片柱面镜成功解决了分光平板引起的像散问题,并通过添加反向倾斜的补偿平板,校正了分光平板引起的光轴偏移问题,可实现对距离为0.5～1.5 km、直径为0.5m的飞行目标进行可见光成像和多波段光谱接收(200～400 nm、400～760 nm及760～2500 nm).成像模块各视场在奈奎斯特频率35 1p/mm处均实现了 MTF＞0.5,趋近于衍射受限曲线,各光谱接收模块也均满足光纤耦合要求.通过无热化设计,该共孔径系统可实现在-20～50℃温度范围内正常工作.公差分析结果表明,该系统能够满足实际加工和装调要求.