小型中阶梯光栅光谱仪交叉色散光学系统设计

发布时间：2022-01-17 18:29

　　从光谱学发展至今,光谱仪器被越来越多的应用到各种领域,而随着科学技术的不断发展,对光谱仪器的性能要求也越来越高,小型化、宽光谱,高分辨率与瞬态测量代表了光谱仪器的发展方向,光谱仪器中的光学系统设计是光谱仪器能否达到以上目标的决定性因素,本文设计了两种交叉色散光路,并对其光路进行了仿真,对它们的设计结果进行了对比分析。本文完成的主要工作包括:1.探讨了中阶梯光栅光谱仪器的原理和基本光路结构中阶梯光栅具有大闪耀角,高分辨率,光谱级次重叠现象严重,全谱闪耀等特点,根据中阶梯光栅的这些特点,讨论了中阶梯光栅光谱仪器的基本光路结构。2.设计了小型中阶梯光栅光谱仪器的交叉色散光路方案根据中阶梯光栅光谱仪器的基本光路结构,对比了光栅及棱镜作为横向色散元件的优势,然后讨论了交叉色散的方式,设计出了以棱镜为横向色散元件的折叠式棱镜后色散交叉色散光路方案。3.研究了折叠式棱镜后色散交叉色散光路的像差及其消除方法根据方向导数求得了交叉色散光路的光程差,并根据求得的解析式与仿真值进行对比,验证了方向导数计算光程差分析像差的可行性,根据求得的解析式分别讨论了不同物象位置与不同的因素对像差的影响。4.提出了利用超... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光谱仪的基本组成部分示意图

图 1-2 切尼尔-特纳对称结构光路图应用最广泛的光谱仪器结构，其准直和成像镜均为球曲率半径相同。这样既可以通过转动光栅应用到扫描CD 应用到平像场结构中。而且，对称结构有利于像

图 1-3 非对称 CT 结构光路图 结构是因为在光栅光谱仪器的设计中，可能由于分光因，将不能组成一个对称的结构，所以为了光路的布结构的光路。且非对称 C-T 结构可以很好的校正轴

【参考文献】：
期刊论文
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[2]中阶梯光栅光谱仪的光学设计[J]. 唐玉国,宋楠,巴音贺希格,崔继承,陈今涌.  光学精密工程. 2010(09)
[3]亚像元光谱图重建算法[J]. 杨怀栋,陈科新,何庆声,金国藩.  光谱学与光谱分析. 2009(12)
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[5]ICP-AES分析技术的发展及其在冶金分析中的应用[J]. 郑国经.  冶金分析. 2001(01)
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博士论文
[1]宽波段叶阶梯光栅光谱仪设计与标定方法研究[D]. 陈少杰.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[2]基于同心光学系统的新型成像光谱仪研究[D]. 刘玉娟.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012

硕士论文
[1]中阶梯光栅光谱仪结构优化设计与像质分析[D]. 宁春丽.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012



本文编号：3595227