MD投影机中的光学元器件(三)——二向色分光镜与二向色合色棱镜

二向色分光镜是MD投影机中的分色元件。在基板玻璃上镀有分光膜,白色光源照射在二向色分光镜上,部分波段的光反射,部分波段的光透射,因为波段不同,所以在两个方向上呈现不同的色光。这种二向色分光原理,在投影机光学引擎中得到应用。利用两个二向色分光镜,分别镀有两种不同的分光膜,将白色光分解为R、G、B三基色光。也可利用二向色分光原理做成合色棱镜,将三基色光合成后形成彩色图像。

立方棱镜二向色分光膜消倍频反射峰的设计

立方棱镜二向色分光镜是实现多光谱共光路的重要器件。立方棱镜二向色分光镜因偏振效应而在高级次倍频处出现高反射峰,严重影响了短波区的透过率。利用虚设层概念,设计出了400 nm^900 nm波段高透过、1 064 nm激光波段高反射的立方棱镜二向色分光镜。给出了消除倍频反射峰的有效方法,并成功制作出光学性能优良的样品。采用这种设计方法获得的膜系结构简单,膜层数量少,材料选择广泛,对工艺要求简单,便于工艺实现,可重复性好。

小型宽光谱太阳光谱仪光学设计

针对大气层外的太阳光谱辐照度监测,设计了一种星载小型宽光谱太阳光谱仪。光学系统应用改进的切尔尼-特纳光学结构,工作波长范围为600~1 200 nm（二级光谱）和1 200~2 400 nm（一级光谱）;一二级光谱使用二向色分光镜分离,并采用两片线阵探测器同时接收,实现全谱瞬态直读。整个光学结构的尺寸为80 mm×55 mm×20 mm。经过系统优化,全谱段子午方向像差低于6μm。基于惠更斯点扩散函数（PSF）,仿真探测器像元的光谱响应函数（SRF）,结果表明光谱分辨率在600~1 200 nm波段优于2 nm,在1 200~2 400 nm波段优于4 nm。系统结构简单紧凑,稳定性高,适合用于空间太阳光谱辐照度的在轨监测。