摘要：为提高光栅光谱仪的波长扫描精度,设计了一套可对光栅转动情况进行实时反馈的系统结构,实现了仪器在高速和高精度扫描上的统一。在对反馈结构进行设计时,应用光栅尺测位移技术对正弦丝杆上的滑块进行位移反馈,由计算机对其进行接收和处理。对比实验显示,仪器本身波长扫描精度为0.7nm,加入反馈电路进行反馈后波长扫描精度可达0.15nm。结果表明,加入对光栅转动情况的反馈结构后,可使光栅光谱仪满足高精度扫描要求。

摘要：利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器,以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标,根据光谱仪器设计理论和像差理论,设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学系统尺寸,采用超环面聚焦镜校正了像散。运用ZEMAX设计软件对中红外平面光栅光谱仪的前置光路、色散成像系统进行设计、优化和分析。最终分析结果表明,该系统光谱工作范围为8.04~13.96μm,光谱分辨率优于80 nm,F数为2,光学结构特征尺寸约为150 mm×200 mm×70 mm,满足设计指标。

摘要：星上定标是光谱仪类载荷数据定量化应用的基础。仪器线形函数(Instrument Line Shape,ILS)是高精度光谱定标的重要参数。如今,绝大多数光谱仪类载荷在发射前都完成了ILS的测量,但具有星上ILS测量功能的载荷却不多。文章以某光栅光谱仪为载体,进行星上ILS监测技术研究。根据光栅光谱仪的分光特点,进行了方案选择,选取了ILS测量光源,完成了光学设计和结构设计,实现了对光谱仪全口径、全视场、全谱段的星上ILS监测,并且监测光源的辐照度均匀性高于95%。通过了星上ILS测量误差分析和地面模拟测试,星上ILS监测误差小于1%。根据地面模拟测试结果,验证了该星上ILS监测方法的可行性,可为后续型号应用提供相关的技术参考。

摘要：在电子科学与技术专业实验教学建设中,利用多功能光栅光谱仪设备,设计一套完整的综合实验,包括光栅光谱仪的工作原理实验、工作参数设置实验、测量低压汞灯的发射光谱实验、测量溴钨灯发射光谱实验以及测量氦氖激光器和半导体激光器的发射光谱实验。利用多功能光栅光谱仪设备开设光谱实验,不仅使学生学会相关实验的操作方法、技巧和实验数据处理方法与数据分析,而且使学生认识到多学科交叉和融合,加深相关理论的理解和掌握,并对光谱分析研究领域有更深入的理解,同时也进一步培养并锻炼学生的科研能力和创新能力。

摘要：高光谱分辨率光栅光谱仪是探测太阳大气活动的重要仪器。由于光栅衍射效率受光栅入射角的影响,从而直接影响光栅光谱仪的能量利用率,因此如何准确确定光栅入射角是光栅光谱仪光学设计面临的重要问题之一,现有方法多依靠工程实践积累的经验。为此,以多个特征谱线均能获得更高光栅衍射效率为优化指标,以光栅入射角为研究对象,提出了一种高光谱分辨率光栅光谱仪的优化设计方法,并给出了针对云南天文台1 m新真空太阳望远镜(NVST)的多波段光栅光谱仪设计方案。

摘要：利用Zemax光学设计软件,可以分析衍射级次、光栅常数、入射狭缝、出射狭缝和光学元件性能等对光栅光谱仪分辨率的影响。在仿真过程中,用光线追迹方法,直观地以点列图的形式展现衍射方程各参数、入射和出射狭缝宽度对衍射效果的影响。结果表明,入射狭缝和出射狭缝都对光谱仪分辨能力具有较大影响,狭缝越大,光谱分辨率越低。光谱仪中的准直镜和聚焦镜的焦距影响系统整体尺寸和分辨率。两镜固有的剩余球差、色差、慧差降低光谱分辨率,采用非球面镜、非球面反射镜可以适当改善像差,提高系统分辨率。用WGD-8A光栅光谱仪实测钠双黄线光谱,测得光谱随入射狭缝和出射狭缝变化的曲线变化与软件仿真结论一致。

摘要：简述了光谱仪的原理、阶梯光栅的基本原理和光栅光谱仪的特性参数。针对目前国内正在研制的光纤阵列太阳光学望远镜,提供了一种太阳光栅光谱仪结构的设计方案。根据太阳光栅光谱仪接收整个太阳光谱的要求,该方案采用了双狭缝设计。根据太阳光栅光谱仪尺寸大、分辨率高、色散大的特点,该设计方案采用了白瞳设计,并对结构中各个元件的选择进行简要阐述。光谱仪采用光纤接入,光栅工作在准Littrow角条件下,以获得高衍射效率,同时辅以棱镜增大横向色散,分开重叠的光谱级次。整个系统结构简单紧凑,可以有效地缩小光谱仪尺寸。

摘要：2017年的北美洲日食期间,我制作了物端光栅光谱仪进行了色球层闪光光谱拍摄。当时照片被APOD选登,并且很荣幸地在《中国国家天文》杂志的摄影比赛中获奖。在这里我与各位同好分享一下拍摄思路与器材设计的细节。

摘要：拉曼光谱是一种新型且强大的月球与深空探测工具。介绍了深空拉曼光谱技术的原理及技术特点,梳理了国际上深空拉曼光谱技术的发展现状,介绍了目前国际上在研/在轨的5台拉曼光谱载荷的设计情况。在此基础上,对深空探测拉曼光谱技术的关键问题进行了分析总结,对该技术的下一步发展进行了展望。

摘要：设计了一种快速自动测试平面反射光栅相对衍射效率的新型系统。它采用连续光源照明,运用双联光栅光谱仪的结构型式,以N沟道增强型场效应管阵列（线阵NMOS）作为光电接收器件。运用光栅光谱仪的相关原理,对系统的测试原理进行了理论分析;并对光学系统进行了像质分析。分析得出,系统装置结构紧凑,电子学系统简化;不存在保证两光栅光谱仪的波长扫描同步问题,具有很好的波长重复性,精度易于保证;较之以往文献中的自动化方案制造成本降低,且操作简便,工作效率提高。研究结果表明：该测试仪工作光谱范围为190-1100 nm,覆盖了大多数常用光栅的应用波长范围;且系统光谱分辨率小于3 nm,完全满足设计要求,是一种经济可行的方案。