凹面光栅拉曼光谱仪的光学设计

发布时间：2018-07-17 01:20

【摘要】：在传统Czerny-Turner光谱仪结构的基础上,设计了基于凹面光栅和球面聚焦反射镜结构的便携式拉曼光谱仪。在子午面内利用凹面光栅像差理论得到了消初级彗差公式,并结合几何关系,得出了像面大小和系统参数的关系式。以532 nm的激光作为激发光源,物方数值孔径为0.12,探测器选用1024 pixel×64 pixel的电荷耦合器件(CCD),其中像元合并使用变成了一个线阵CCD。利用Zemax软件对设计结果进行模拟和分析,得到了一个在537~615 nm波长范围内均能实现0.3 nm光谱分辨率的紧凑结构。在Zemax软件非序列模式下对像面进行分析,整个波段都在CCD接收范围内,证明了该结构的可行性。
[Abstract]:Based on the structure of traditional Czerny-Turner spectrometer, a portable Raman spectrometer based on concave grating and spherical focusing mirror is designed. In the meridian plane, the formula of eliminating primary coma is obtained by using the theory of concave grating aberration, and the relationship between the size of image plane and the system parameters is obtained by combining the geometric relation. Using 532nm laser as excitation source, the object square numerical aperture is 0.12, the detector is 1024 pixel 脳 64 pixel charge coupled device (CCD), in which the pixel is combined into a linear array CCDs. The design results are simulated and analyzed by Zemax software. A compact structure with 0.3 nm spectral resolution is obtained in the wavelength range of 537 nm to 615 nm. The image plane is analyzed in the non-sequential mode of Zemax software, and the whole band is within the range of CCD receiver, which proves the feasibility of the structure.
【作者单位】： 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(61178072)
【分类号】：TH744.1

【参考文献】

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【共引文献】

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