分光測色儀中的光譜儀系統(tǒng)
本文選題:光學設計 + 分光測色儀 ; 參考:《光學精密工程》2015年07期
【摘要】:根據(jù)分光測色儀的應用需要,對分光系統(tǒng)、光電接收系統(tǒng)及相關電路組成的光譜儀進行了模塊化設計,以方便儀器的整體設計、裝調(diào)和測試。考慮分光測色儀是非成像光學儀器,故提出用光纖來連接各光學模塊。根據(jù)應用需求提出了光譜儀的主要技術指標,所設計光譜儀很好地完成了球差和彗差的校正。分析了用濾光片消除二級衍射光譜的方法,解決了光纖和光譜儀數(shù)值孔徑不匹配的問題。研制了光譜儀系統(tǒng),其外形尺寸為130mm×90mm×45mm。實驗測試顯示,在狹縫寬度為50μm時,光譜儀各波段的光譜分辨率都可以達到2nm。對光譜儀進行了波長定標,定標精度小于0.2nm,整個工作波段占401個像元,滿足1nm的波長輸出間隔的設計要求。該光譜儀的可彎曲光纖和電子線路便于整機靈活布局與模塊拆卸,同時方便單獨測試。所述方法為分光測色儀的整機研制與測試打下了良好的基礎。
[Abstract]:According to the application requirement of spectrometer, the spectrometer composed of spectrometer, photoelectric receiving system and related circuit is designed modularly, which is convenient for the whole design, adjustment and test of the instrument. Considering that the spectrometer is not an imaging optical instrument, optical fiber is proposed to connect each optical module. According to the application requirements, the main technical specifications of the spectrometer are put forward, and the spherical aberration and coma correction are well completed by the designed spectrometer. The method of eliminating the second order diffraction spectrum by filter is analyzed, and the problem of numerical aperture mismatch between optical fiber and spectrometer is solved. The spectrometer system has been developed. The size of the spectrometer is 130mm 脳 90mm 脳 45mm. The experimental results show that the spectral resolution of each band of the spectrometer can reach 2 nm when the slit width is 50 渭 m. The calibration accuracy of the spectrometer is less than 0.2 nm, and the whole working band occupies 401 pixels, which meets the design requirements of the wavelength output interval of 1nm. The flexible optical fiber and electronic circuit of the spectrometer are convenient for flexible layout and module disassembly, and convenient for separate test. The method lays a good foundation for the development and testing of the spectrometer.
【作者單位】: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所;中國科學院大學;
【基金】:國家863高技術研究發(fā)展計劃資助項目(No.2011AA12A103) 中國地質(zhì)調(diào)查局資助項目(No.1212011120227)
【分類號】:TH744.1
【參考文獻】
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本文編號:1849191
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