优化HAD结构提高CCD紫外谱段量子效率的研究

硅基正照式CCD探测器的紫外谱段响应普遍较低。针对如何提高正照式CCD在340 nm^390 nm谱段的紫外光探测性能进行了研究。在研究中,对正照式紫外线阵CCD进行了透射膜层优化,达到了光敏区表面对紫外波段光减少反射的效果;对CCD光敏区的结构进行了设计优化,达到光敏区降低界面态干扰的目的;对HAD结构的结构参数进行了优化,获得了极浅结的HAD结构。通过减反射膜、光敏区结构、HAD结构等三个方面的优化,较大程度地提升了正照式CCD紫外谱段的相互作用量子效率,从而提升了CCD对紫外谱光探测的量子效率。研究结果表明,正照式紫外线阵CCD探测器在300 nm^400 nm谱段范围内平均量子效率达到46.13%,其中340 nm^390 nm谱段范围内平均量子效率从8.6%提高到了47.48%。

星载多谱段双视场紫外大气探测仪

针对天底和临边综合紫外大气探测的需求,分析了天底和临边双视场观测原理和技术指标,设计和研制了多谱段双视场紫外大气探测仪原理样机。该样机光学系统由前透镜组、环形透镜、中继透镜组和窄带滤光片组成,3个工作谱段的中心波长分别为265nm、295nm和360nm,带宽均小于20nm,天底视场为10°,临边视场为360°（141.8°~146.6°）,焦距为5mm,F数为3.3,通过切换窄带滤光片完成3个谱段的探测。多谱段双视场紫外大气探测仪整机质量约为3kg,体积为Φ90mm×300mm。对样机的静态传递函数和像面照度均匀性进行了测试。测试结果表明,在特征频率38.5lp/mm处,天底视场的静态传递函数为0.24,临边视场的静态传递函数为0.22,像面照度均匀性为94%,均优于设计指标要求。该原理样机体积小、重量轻,满足空间光学遥感仪器小型化和轻量化的要求。

轻小型宽谱段紫外高光谱成像仪光学系统设计

覆盖"日盲"紫外到近紫外波段的光学材料少,增加了小F数、大视场宽谱段紫外高光谱成像仪设计的难点。本文仅采用熔融石英和氟化镁两种材料,设计了一套宽谱段紫外高光谱成像仪,光谱范围为250~400 nm,焦距15 mm,F数3.2,视场31?。系统实现了模块化设计,前置成像镜头和后接光谱仪可独立成像。为保证对接后高光谱成像仪具有较好的像质,紫外镜头采用像方远心设计;光谱仪采用Offner结构,且反射镜实现了一体化设计,由两个元件组成,可实现同轴安装,极大降低了装调难度。对接后紫外高光谱成像仪像质较好,系统结构紧凑,外形尺寸仅有128 mm×60 mm×60mm,实现了系统轻小型化设计。