双罗兰圆结构光谱仪的光学系统设计

作     者：鲁毅 任万杰 郭国建 由欣然 胡国星 吴立军 孙逊 LU Yi;REN Wanjie;GUO Guojian;YOU Xinran;HU Guoxing;WU Lijun;SUN Xun

作者机构：中国兵器工业集团山东非金属材料研究所山东济南250001 山东大学高效洁净制造教育部重点实验室机械工程学院山东济南250061 

基　　金：某装备发展部技术基础项目 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2022年第43卷第3期

页      码：415-423页

摘      要：提出一种基于双罗兰圆光学结构的光谱仪光学系统及其设计方法。其中,200 nm~500 nm光路为常规的罗兰圆光学结构;500 nm~700 nm光路运用凹面光栅第零衍射级次光谱线,利用平面反光镜将谱线射入另一个凹面光栅,实现了双罗兰圆光学结构。根据设计要求及光学系统各个参数之间的相互约束,设计、计算出光学系统各个参数指标,基于Zemax仿真分析,调整光学参数并验证光学系统的可行性。针对平面信号探测器在罗兰圆周上存在像差问题,利用反光镜增添信号探测器的可摆放个数,使像差比初始结构减小4.475μm,光谱仪整体光学结构尺寸小于400 mm×500 mm。仿真结果表明:光谱仪所测的光谱波段范围可达200 nm~700 nm,全波段分辨率达0.4 nm。

主 题 词：罗兰圆 凹面光栅 光谱仪 Zemax 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.5768/JAO202243.0301006

馆 藏 号：203111845...