高光谱分辨率宽刈幅温室气体探测光谱仪设计

为了探测地球大气中的温室气体含量,设计了4种空间分辨率为2 km、地面刈幅宽度为500 km、轨道高度为690 km的气体探测仪光学系统。4个波段的中心波长分别为1.606μm(弱CO_2)、1.660μm(CH_4)、2.064μm(强CO_2)和0.765μm(O_2);光谱分辨率分别为0.08nm/20000、0.08 nm/20000、0.1032 nm/20000和0.045 nm/17000。整个光学系统由浸没式平面衍射光栅、利特罗式光学结构以及前置系统构成。该系统在奈奎斯特频率处的调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)值接近80%,且单个像元尺寸内集中了接近90%的衍射能量,可以实现高光谱探测。