宽波段高分辨率小型紫外成像光谱仪光学系统研究

Authors：丛海芳; 王春晖; 王宇

Source：光谱学与光谱分析, 2013, (02): 562-566.

• 小型成像光谱仪
• 紫外
• 超环面光栅 Small scale imaging spectrometer
• Ultraviolet
• Toroidal grating

结合小型紫外光谱仪器设计原理对紫外成像光谱仪进行了研究。以离轴抛物镜为望远镜,超环面光栅为成像光谱系统设计了系统方案;该光学系统的优化设计就是对超环面光栅的参数设计。分析了光栅的光程函数和像差方程,总结了单超环面光栅结构的完善聚焦条件和完善成像条件;这两种条件无法在代数计算下得到完善代数解,限制了光谱仪的工作波段和视场,引入遗传算法解决了这个问题。以一工作波段为200～280nm的日盲紫外成像光谱仪为例对设计理论进行验证,根据优化理论计算了初始结构最优解并进行光线追迹模拟,成功得到了F数为5.7,焦距为102mm,全视场全波段调制传递函数值在奈奎斯特频率(20lp.mm-1)下大于0.65的高分辨率成像光谱仪光学系统。设计结果表明这种光学系统设计理论适用于小型宽波段高分辨率紫外成像光谱仪。

• Institution
  长春理工大学; 电子信息工程学院; 哈尔滨工业大学