宽谱段Czerny-Turner光谱仪设计

TH744; 为满足宽波段高光谱Czerny-Turner结构光谱仪的要求,基于像差理论,一方面通过光栅产生的像散补偿球面反射镜的像散,另一方面通过柱面镜引入相反像散补偿剩余像散,达到全波段消像散的要求,从而提高Czerny-Turner结构光谱仪成像系统的分辨率.首先理论推导出光栅和柱面镜补偿像散的基础公式,并基于此分别设计出波段为900～1700 nm和1700～2500 nm全波段消像散的Czerny-Turner光谱仪成像系统,随后通过前置光路将两部分组合,从而实现波段范围在900～2500 nm的消像散Czerny-Turner结构光谱仪成像系统.此光谱仪系统全波段分辨率小于10 n...

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Published in量子电子学报 Vol. 39; no. 3; pp. 293 - 306
Main Authors 李世文, 郑小兵, 翟文超
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026 2022
中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031%中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
Subjects
光谱仪
柱面透镜
光学工程
Czerny-Turner结构
消像散
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ISSN1007-5461
DOI10.3969/j.issn.1007-5461.2022.03.001

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Summary:TH744; 为满足宽波段高光谱Czerny-Turner结构光谱仪的要求,基于像差理论,一方面通过光栅产生的像散补偿球面反射镜的像散,另一方面通过柱面镜引入相反像散补偿剩余像散,达到全波段消像散的要求,从而提高Czerny-Turner结构光谱仪成像系统的分辨率.首先理论推导出光栅和柱面镜补偿像散的基础公式,并基于此分别设计出波段为900～1700 nm和1700～2500 nm全波段消像散的Czerny-Turner光谱仪成像系统,随后通过前置光路将两部分组合,从而实现波段范围在900～2500 nm的消像散Czerny-Turner结构光谱仪成像系统.此光谱仪系统全波段分辨率小于10 nm,物方数值孔径0.07,全波段点列图均方根半径小于4μm.ZEMAX的优化分析表明,该光谱仪在全波段范围内不仅达到消像散要求,而且具有较好的成像质量.
ISSN:1007-5461
DOI:10.3969/j.issn.1007-5461.2022.03.001