大视场短波红外成像光谱仪：90°超广角前置光学系统设计

"超广角短波红外成像光谱仪前置光学系统设计" 这篇论文主要探讨了如何设计一种超广角短波红外(SWIR)成像光谱仪的前置光学系统，以提高机载成像光谱仪的遥感工作效率和地面覆盖范围。传统的折射式短波红外系统在长波段的透射率较低，因此作者提出了一种新型的偏轴反射式设计来解决这个问题。这种设计利用矢量像差理论来控制和校正偏轴系统中的三阶像差。 文章中详细介绍了在设计过程中，通过初始结构求解并进行优化，以控制像方远心和畸变。设计出的前置光学系统具有15毫米的焦距、1/3.5的相对孔径，并实现了90°的超广角视场。在奈奎斯特频率下，该系统的平均调制传递函数(MTF)超过了0.68，确保了图像的质量。此外，边缘视场的相对照度达到了88%，避免了因材料吸收导致的透射率下降问题，提高了光能利用率。 为了验证设计效果，作者还对因畸变影响下的推扫图像进行了仿真分析。这种光学设计应用在大视场短波红外成像光谱仪中，能够显著提升系统的探测灵敏度，对于遥感和地表监测等应用具有重要的意义。 关键词涉及的领域包括光学设计、成像光谱仪、前置光学系统、矢量像差理论、短波红外技术以及大视场成像。这项研究对于光学工程、遥感技术和航空航天等领域具有指导价值，为未来开发更高效、性能更优的短波红外成像设备提供了新的设计思路和技术支持。