相干色散光谱仪中像切分器的设计与优化

作     者：王艺东 魏儒义 谢正茂 张凯 陈莎莎 WANG Yidong;WEI Ruyi;XIE Zhengmao;ZHANG Kai;CHEN Shasha

作者机构：中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院大学北京100049 武汉大学电子信息学院武汉430064 湖北省光谱与成像仪器工程技术研究中心武汉430064 中国科学院南京天文光学技术研究所南京210042 

基　　金：国家自然科学基金(No.11727806) 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2022年第51卷第9期

页      码：365-372页

摘      要：像切分器是天文高透过率光谱仪中的重要光学器件之一,可以有效提高仪器的分辨率和能量透过率,但对其成像缺陷问题的研究较少。本文重点研究了目前广泛应用的Bowen⁃Walraven型和简化型像切分器中存在的切分像离焦和物点重复两类成像缺陷,发现这两种缺陷造成了实际切分像宽大于理论像宽,降低了系统的能量透过率和分辨率。为了降低成像缺陷对系统的影响,本文针对用于系外行星探测的相干色散光谱仪系统,分析了反射腔厚度和入射角与离焦和物点重复两类问题的关系,推导了光学反射腔厚度的通用设计公式。同时针对项目需求,仿真模拟了不同焦比和切分数量下的离焦和物点重复情况,发现在F/24和45°入射角条件下,切分像的离焦和物点重复现象较为均衡,是相对理想的选择。该结论为高分辨率光谱仪中像切分器的设计提供了通用设计思路,具有较重要的应用参考价值。

主 题 词：相干色散光谱仪 像切分器 Bowen⁃Walraven型 离焦量 透过率 

学科分类：07[理学] 070401[070401] 0704[理学-天文学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20225109.0922002

馆 藏 号：203114621...