第30卷，第1期 2010年1月
光
谱学
分，析
与
光
谱
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.30,No.1,pp142-145
January，2010
光学畸变对大孔径静态于涉成像光谱仪影响的建模与仿真
吕群波"，相里斌1,2*，姚
飞涛1，3，景娟娟'，王忠厚
1.中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710119
2.中国科学院光电技术研究院，北京100190 3.中国科学院研究生院，北京100049
摘要大孔径静态干涉成像光谱技术是近年来出现的一种新型干涉成像光谱技术，其有原理简单、稳定性高等诸多优点，但是仪器对光学系统的设计要求苛刻。特别是光学系统的畸变，对仪器获取的数据有较大的影响，并最终影响仪器的应用。通过对仪器伏取数据机理的分析，给出光学系统畸变影响下的数据模型，为仪器的性能评估提供可能。最后在4%的畸变值条件下，利用模型和既定参数对变影响进行计算机仿真，由仿真结果可以看出，虽然该畸变对于普通的光学成像系统来说是可以容忍的，但是对于大孔径静态干涉成像光谱仪来说，复原光谱不但在>5%的相对偏差，面且光谱位置在长波处产生了近8nm的偏移，从而导致光谱无法应用，因此该畸变是不可容忍的。
成像光谐技术；大孔径；光学系统；光学畸变；计算机仿真
关健调
中图分类号：TP391.9
引言
文献标识码：A
D0I：10.3964/i.is8n.1000-0593(2010)01-0142-04
距为f，视场角为6的入射光线经横向剪切于涉仅，假定其剪切量为d，则两出射光线的光程差为[15]
光谱成像技术始于20世纪80年代[1-4]，可以同时获取目标的两维空间信息和一维光谱信息，在很多领域具有重要的应用价值和应用潜力[5-12)。在应用需求的牵引和推动下，短短的20几年时间里，光谱成像技术得到了飞速发展，其中，大孔径静态干涉成像光谱技术（largeaperturestaticima ging spectrometry，LASIS)是20世纪90年代出现的一种新型的光谱成像技术[3.14]，具有高通量、多通道、高稳定度及原理简单等诸多优点。
虽然LASIS原理简单，但是对光学系统的设计要求苛刻，待别是光学系统的畸变，对获取目标的光谱有较大的影响，并最终影响光谱数据的应用。本文从LASIS的原理分析人手，给出畸变影响的数据模型，并进行计算机仿真，给出
畸变影响的定量分析结果，为仪器的设计提供参考。 1LASIS简介
LASIS由前置光学系统、横向剪切干涉仪、傅里叶镜成像系统、探测器等部分构成，如图1所示，假定傅里叶镜焦收稿日期：2009-01-26，修订日期：2009-04-28
8 dsing = d.%
(1)
式中，>为像高。由此可以得到探测器上距离零光程差>处的像元，对应的干涉数据为
Bo()a
I(y) =
(2)
式中，B,（v)为像面y处对应的场景中工处地物的光谱分布。
Fore optices
Lateral shearing interfrrometer
Pourier optics Detector
Fig, 1Optical principle schematic of LASIS
基金项目：国家自然科学基金项目(60532070)和国家"973"项日(2009CB724005）资助
作者简介：吕群波，1979年生，中国科学院西安光学精密机械研究所博士后
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