色散型成像光谱仪光学系统物理效应的建模与仿真

摘要

成像光谱仪光学系统是整个仪器的关键部分，本文针对成像光谱仪光学系统模块引入的各种物理效应进行了研究：
　　 1.利用ZEMAX光学设计软件建立了离轴三反射光学系统模型作为成像光谱仪的前置光学系统，然后计算得到了该系统的点扩散函数模板，并与光谱辐射数据卷积，仿真了该光学系统的物理效应；
　　 2.分析了色散型成像光谱仪谱线弯曲效应，得出了仿真该效应只需计算出谱线弯曲量和线色散率的结论。用光线追迹法建立了光栅和棱镜的谱线弯曲的仿真模型，然后分别计算了光栅成像光谱仪和棱镜成像光谱仪在波长为0.4μm～1.1μm之间，光谱分辨率为0.01μm左右的共70个波段的谱线弯曲量和线色散率，最后仿真出了波长在0.4μm～1.1μm之间共15个较宽波段的光谱辐射数据，并将谱线弯曲对辐射信号的影响作了简要的分析。