交叉型消像散Czerny-Turner结构光谱仪设计 被引量：19

1

作者 安岩 孙强 +1 位作者 刘英 李淳 《中国光学》 EI CAS 2012年第5期470-475,共6页

以相对孔径为1∶8,工作波段为780～1 014 nm为初始光学参数,首次推导出交叉型Czerny-Turner(C-T)结构光谱仪的一阶消像散条件,搭建了交叉型消像散C-T结构和交叉型消彗差C-T结构。利用ZEMAX软件对两种初始结构进行了优化和比较。结果表明... 以相对孔径为1∶8,工作波段为780～1 014 nm为初始光学参数,首次推导出交叉型Czerny-Turner(C-T)结构光谱仪的一阶消像散条件,搭建了交叉型消像散C-T结构和交叉型消彗差C-T结构。利用ZEMAX软件对两种初始结构进行了优化和比较。结果表明:交叉型消像散C-T结构具有更优越的光学性能,其均方根半径仅是消彗差C-T结构的12%～52%。消像散C-T结构不仅在沿狭缝方向上能量更为集中,利于设计大聚光能力的分光系统,而且在沿垂直于狭缝方向上点斑更小,具有更高的光谱分辨率。 展开更多

关键词 光学设计 切尔尼-特纳(C-T)结构 交叉型光谱仪 消像散结构 消彗差结构

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影响Czerny-Turner结构像散校正的因素 被引量：1

2

作者 董科研 李欣航 安岩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2384-2391,共8页

针对宽波段Czerny-Turner结构像散校正存在的问题,分析了影响光学系统像散校正的主要因素。基于发散光束照射平面光栅的像差理论,应用Matlab软件模拟分析了光学系统产生像散的原因和相应抑制方法的不足。讨论了了准直镜离轴角与聚焦镜... 针对宽波段Czerny-Turner结构像散校正存在的问题,分析了影响光学系统像散校正的主要因素。基于发散光束照射平面光栅的像差理论,应用Matlab软件模拟分析了光学系统产生像散的原因和相应抑制方法的不足。讨论了了准直镜离轴角与聚焦镜离轴角的角度差值α和光学系统像散S之间关系,理论模拟了α取不同值时,宽波段C-T结构的全波段像散校正情况。为了验证理论分析的正确性,设计了光谱段为900-1 700nm的消像散型光学系统,利用光学设计软件Zemax对该波段的光学系统进行了光线追迹和设计优化,并对设计结果进行处理和分析。结果显示：随着角度差值的逐渐增大,短波波段像散校正能力越来越强,像散校正能力提高了1.6倍左右;长波波段像散束缚能力越来越弱,像散校正能力平均降低了1.27倍左右。得到的结果表明：角度差值的合理选取可以为宽波段Czerny-Turner结构的像散校正提供理论指导。 展开更多

关键词 光学设计 czerny-turner结构 像散校正 边缘波段

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宽光谱Czerny-Turner光谱仪中的彗差与分辨率 被引量：20

3

作者 陈谭轩 杨怀栋 +2 位作者 陈科新 谭峭峰 金国藩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1692-1696,共5页

小型光谱仪较多地采用Czerny-Turner(切尼—特纳)光路结构,其设计应遵循Shafer消彗差原理消除中心波长处的初级彗差并尽量平直整个谱面以提高分辨率。但常规设计并未考虑非中心波长处彗差和分辨率的变化情况。在对两种典型切尼—特纳光... 小型光谱仪较多地采用Czerny-Turner(切尼—特纳)光路结构,其设计应遵循Shafer消彗差原理消除中心波长处的初级彗差并尽量平直整个谱面以提高分辨率。但常规设计并未考虑非中心波长处彗差和分辨率的变化情况。在对两种典型切尼—特纳光路结构进行初级彗差分析的基础上,指出交叉型光路结构宽光谱范围内的分辨率呈"V"形,而M型光路结构分辨率在全光谱范围内变化较小,近似呈"一"形,即后者宽光谱范围内的分辨率一致性远好于前者。针对于此,该文设计了光谱范围为400～600nm的2种光路,并对其进行了理论计算和对比实验,实验结果表明,两者边缘波长处分辨率分别比中心波长处分辨率低3.7倍和1.2倍,与理论计算结果基本一致。 展开更多

关键词 宽光谱 切尼—特纳光谱仪 彗差 分辨率

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Czerny-Turner型双光栅单色仪的波长驱动与波长校准研究 被引量：4

4

作者 欧阳慧泉 代彩红 +1 位作者 黄勃 吴志峰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1105-1108,共4页

单色仪在实际光谱测量前需要进行波长校准。文中分析了波长驱动原理,并推导了Cz-erny-Turner双光栅单色仪出射波长与步进电机脉冲数的关系式。在此基础上进行了波长校准实验。使用低压汞灯作为校准光源,在紫外波段和可见波段蓝端,扫描... 单色仪在实际光谱测量前需要进行波长校准。文中分析了波长驱动原理,并推导了Cz-erny-Turner双光栅单色仪出射波长与步进电机脉冲数的关系式。在此基础上进行了波长校准实验。使用低压汞灯作为校准光源,在紫外波段和可见波段蓝端,扫描多条低压汞灯特征谱线,得到单色仪的指示波长与信号强度的关系数据。计算出单色仪出射这些谱线时使用的波长修正量。最后使用曲线拟合方法得到250nm～450nm光谱范围内单色仪出射任意波长时对应修正量的计算式。波长校准保证了单色仪的波长准确性。 展开更多

关键词 czerny-turner单色仪 波长驱动 波长校准

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交叉非对称型Czerny-Turner光谱仪光学系统设计 被引量：11

5

作者 夏果 吴骕 +2 位作者 黄禅 胡明勇 金施群 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期15-22,共8页

根据Czerny-Turner结构光谱仪工作原理,以便携式微型光学系统为设计目标,设计了一种光谱范围为200900nm的交叉非对称型Czerny-Turner光谱仪光学系统.通过分辨率、光谱范围等设计要求确定光谱仪大致结构后,引入初级像差对初始结构进行进... 根据Czerny-Turner结构光谱仪工作原理,以便携式微型光学系统为设计目标,设计了一种光谱范围为200900nm的交叉非对称型Czerny-Turner光谱仪光学系统.通过分辨率、光谱范围等设计要求确定光谱仪大致结构后,引入初级像差对初始结构进行进一步优化.首次提出将球差约束条件与光阑面选取相结合,设计流程确定准直镜通光口径、光栅初始尺寸及聚焦镜中心波长对应口径,继而结合彗差约束条件,确定球面镜离轴角,并基于几何光学确定聚焦镜初始通光口径的方法.利用ZEMAX软件对初始参量进行模拟优化,并采用自主研制的样机进行光谱测量,分析结果表明,该光学系统能够在狭缝宽度为25μm,光栅常数为1.667μm/line条件下,实现中心波长分辨率优于1nm,边缘波长分辨率优于1.5nm. 展开更多

关键词 几何光学 像差理论 光学设计 czerny-turner结构 微型光谱仪 光栅 分辨率

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Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准 被引量：2

6

作者 寇婕婷 巴音贺希格 +2 位作者 唐玉国 齐向东 于宏柱 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1127-1131,共5页

研究了Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准技术。结合单色仪的结构参数和特点,提出以符合光栅方程的正弦曲线作为仪器出射波长的校准方程,基于最小二乘法原理给出校准方程的拟合残差表达式,由于校准方程的非线性,应用二维Nelder-M... 研究了Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准技术。结合单色仪的结构参数和特点,提出以符合光栅方程的正弦曲线作为仪器出射波长的校准方程,基于最小二乘法原理给出校准方程的拟合残差表达式,由于校准方程的非线性,应用二维Nelder-Mead单纯形法求解拟合残差的待定系数,建立了波长与光栅转角的精确表达式,并通过实验验证了该算法的准确性。结果表明,经过校准的单色仪波长定位精度小于0.1nm,比设计要求提高一个数量级。该方法在Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准过程中,应用简单,容易实现,只需稍加修改步进电机的控制程序,即可完成对仪器出射波长的快速实时校准,实用性强。 展开更多

关键词 光栅单色仪 czerny-turner结构 波长校准 Nelder-Mead单纯形法

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满足消像散条件的Czerny-Turner光谱仪光路的防干涉设计 被引量：6

7

作者 陈芳 徐彭梅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1265-1271,共7页

理论分析了准直镜和聚焦镜采用球面面型的Czerny-Turner光谱仪系统中由消像散条件引起系统发生光路与结构件干涉的现象。为了在设计阶段就克服这种干涉问题,提出了Czerny-Turner结构的防干涉设计条件。结合消像散条件及光路结构防干涉条... 理论分析了准直镜和聚焦镜采用球面面型的Czerny-Turner光谱仪系统中由消像散条件引起系统发生光路与结构件干涉的现象。为了在设计阶段就克服这种干涉问题,提出了Czerny-Turner结构的防干涉设计条件。结合消像散条件及光路结构防干涉条件,总结出了Czerny-Turner光谱仪消像散优化和结构优化的设计步骤,提出了准直镜入射角θC和聚焦镜入射角θF的选定准则。对根据总结的设计步骤及入射角选定准则设计的光谱仪系统进行了光线追迹法验证,发现其既能满足消象散条件又不会发生光路与结构件的干涉现象,能满足航天遥感对其宽谱段、高分辨率的要求。 展开更多

关键词 光栅光谱仪 czerny-turner光学系统 消像散 干涉

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宽谱段Czerny-Turner光谱仪设计 被引量：4

8

作者 李世文 郑小兵 翟文超 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期293-306,共14页

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... 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。 展开更多

关键词 光学工程 czerny-turner结构 消像散 柱面透镜 光谱仪

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微型光谱仪结构参量的可调节冗余量研究 被引量：1

9

作者 郑海燕 龙亚雪 +1 位作者 谈梦科 郭汉明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期190-197,共8页

为了探究Czerny-Turner(CT)光路结构在装配过程中各个光学元件偏离理论光学设计参量时对光谱仪光学性能的影响,建立数学物理模型还原Zemax设计的非对称CT结构光路,在不影响光谱仪分辨率的条件下,调节CT结构中的各元件,得到各元件的可调... 为了探究Czerny-Turner(CT)光路结构在装配过程中各个光学元件偏离理论光学设计参量时对光谱仪光学性能的影响,建立数学物理模型还原Zemax设计的非对称CT结构光路,在不影响光谱仪分辨率的条件下,调节CT结构中的各元件,得到各元件的可调节冗余量.结果表明,准直镜和衍射光栅偏转角度可调节范围分别为±0.19°和±0.17°;聚光镜和CCD的位置可调节范围都为±0.12mm.以上四个变量的可调节冗余量最小,对光谱仪最终分辨率影响较大.该研究对CT结构中各光学元件机械调节机构的设计具有参考意义. 展开更多

关键词 光谱仪 czerny-turner结构 光学设计 分辨率 ZEMAX

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一例45,XO/46,X,i(Xq)嵌合型Turner′s综合征及其细胞遗传学分析

10

作者 王佑举 朱燕祥 +1 位作者 贾玉珩 李文彬 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 1984年第2期42-45,共4页

本文描述了一种少见的嵌合型Turner′s综合征。细胞遗传学检查证明:患者一个细胞系为45,XO,约占95％;另一个细胞系为46,X,i(Xq)约占5％。与典型Turner′s综合征相比较,分析了该患者染色体核型与表型的关系,讨论了Lyon关于两个X染色体之... 本文描述了一种少见的嵌合型Turner′s综合征。细胞遗传学检查证明:患者一个细胞系为45,XO,约占95％;另一个细胞系为46,X,i(Xq)约占5％。与典型Turner′s综合征相比较,分析了该患者染色体核型与表型的关系,讨论了Lyon关于两个X染色体之一随机失活的观点和异常核型产生的原因。 展开更多

关键词 染色体结构异常 染色体结构畸变 综合征 综合病症 细胞遗传学 嵌合型 XO/46 X i XQ turner

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用于远距离高温目标辐射探测的光谱系统设计 被引量：1

11

作者 尹亮 王加朋 +5 位作者 杜继东 邱超 郭靖 于昌本 周志强 丛嘉伟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期440-447,共8页

针对远距离高温目标多光谱辐射测温的需求,设计了一款多通道光谱探测系统。系统前端采用同轴两反卡塞格林式结构收集目标光谱辐射,后端包括用于目标定位的长波红外成像瞄准系统和分别工作在380~1050nm、980~2550nm双波段光谱系统。光谱... 针对远距离高温目标多光谱辐射测温的需求,设计了一款多通道光谱探测系统。系统前端采用同轴两反卡塞格林式结构收集目标光谱辐射,后端包括用于目标定位的长波红外成像瞄准系统和分别工作在380~1050nm、980~2550nm双波段光谱系统。光谱系统采用Czerny Turner结构,在380~1050nm波段分辨率优于5nm,980~2550nm波段分辨率优于15nm,光谱通道数量大于220个。400m目标外场实验和700~2300℃高温黑体温度实验表明,多通道光谱探测系统能够进行远距离目标的瞄准和光谱探测。本文设计的多通道光谱探测系统有望用于地面、航空及航天等远距离的温度探测。 展开更多

关键词 光学系统设计 多光谱辐射测温 卡塞格林 czernyturner结构

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光纤光谱仪的研制及其在海水营养要素检测中的应用 被引量：3

12

作者 李彩 曹文熙 +2 位作者 程远月 孙兆华 杨跃忠 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期12-16,共5页

基于交叉非对称的czerny-Turner结构,研制了一种微型光纤光谱仪,采用光栅分光、线阵CCD探测光,基于复杂可编程逻辑器件及PC104设计CCD数据采集电路,采样结果通过PC104总线上传至PC104工控机,光谱仪及数据采集电路集成为一光谱仪模块,约... 基于交叉非对称的czerny-Turner结构,研制了一种微型光纤光谱仪,采用光栅分光、线阵CCD探测光,基于复杂可编程逻辑器件及PC104设计CCD数据采集电路,采样结果通过PC104总线上传至PC104工控机,光谱仪及数据采集电路集成为一光谱仪模块,约为96mm(宽)×104mm(长)×18mm(高),该模块与PC104工控机之间通过PC104总线以"针"和"孔"形式层叠连接,在具有体积小、功耗低、采样速度快等优点的同时还具有极好的抗震性,非常适合于野外恶劣工作环境下的在线使用。将其应用于海水中铁等痕量元素及营养盐在线检测仪,试验结果良好。 展开更多

关键词 czerny—turner结构 微型光纤光谱仪 非对称 PC104 营养元素

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一种小型中阶梯光栅光谱仪的光学设计 被引量：16

13

作者 冯帆 段发阶 +2 位作者 伯恩 吕昌荣 梁春疆 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期20-25,共6页

随着信息时代光谱分析技术的飞速发展，光谱仪器的高精度、低干扰、体积小型化等性能优势使其成为各领域各行业的优选信息获取手段。本文以光学设计的基本原理为指导、中阶梯光栅为核心、宽波长范围和高分辨力为设计目标，设计了一种基... 随着信息时代光谱分析技术的飞速发展，光谱仪器的高精度、低干扰、体积小型化等性能优势使其成为各领域各行业的优选信息获取手段。本文以光学设计的基本原理为指导、中阶梯光栅为核心、宽波长范围和高分辨力为设计目标，设计了一种基于切尼尔-特纳型光路结构的小型中阶梯光栅光谱仪系统。通过理论分析和计算，确定了系统的结构参数，并使用Zemax软件进行光学仿真。结果表明，该系统在200～800 nm的波段上理论分辨力优于0.1 nm。 展开更多

关键词 光谱分析 中阶梯光栅光谱仪 中阶梯光栅 切尼尔-特纳结构

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近红外微型光谱仪光学系统设计与模拟 被引量：15

14

作者 王玲芳 温志渝 向贤毅 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1721-1725,共5页

基于光谱仪基本工作原理和光学设计理论,以系统微型化、且能满足一定光谱范围和分辨率要求为具体设计目标,提出了基于平面衍射光栅分光的交叉式C-T结构的近红外微型光谱仪光学系统结构方案。采用ZEMAX软件对近红外微型光谱仪的分光系统... 基于光谱仪基本工作原理和光学设计理论,以系统微型化、且能满足一定光谱范围和分辨率要求为具体设计目标,提出了基于平面衍射光栅分光的交叉式C-T结构的近红外微型光谱仪光学系统结构方案。采用ZEMAX软件对近红外微型光谱仪的分光系统、成像系统进行了优化设计与模拟分析。最终设计与模拟分析结果表明,该光学系统光谱范围为900～1 700 nm,分辨率<10 nm,谱面展宽为12.74 mm,F数为8.128 388,系统体积为51.26 mm×41.81 mm×22 mm。 展开更多

关键词 微型光谱仪 衍射光栅 交叉式czerny-turner 分光系统 成像系统

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微小型光栅光谱仪光学系统的特点与光谱分辨率的提高 被引量：25

15

作者 贾辉 姚勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1653-1656,共4页

微小型光谱仪的设计制作可以采用多种方法,其结构特点和光谱分辨率也各不相同,目前实用高光谱分辨率微小型光谱仪采用的是光栅色散型光学系统。简要回顾了微小型光谱仪的发展过程,分析了典型的光栅色散型微小型光谱仪采用的光学系统,如... 微小型光谱仪的设计制作可以采用多种方法,其结构特点和光谱分辨率也各不相同,目前实用高光谱分辨率微小型光谱仪采用的是光栅色散型光学系统。简要回顾了微小型光谱仪的发展过程,分析了典型的光栅色散型微小型光谱仪采用的光学系统,如基于罗兰圆的光学系统,基于Czerny-Turner的光学系统的特点,总结了提高微小型光栅光谱仪光谱分辨率采用的方法和技术,特别是解决光谱仪的微小型化和光谱分辨率之间的矛盾以及测量光谱范围和光谱分辨率之间的矛盾的方法,从而为新型微小型光谱仪的研制提供经验和借鉴。 展开更多

关键词 微小型光谱仪 光谱分辨率 罗兰圆 czerny-turner光学系统

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钢铁检测微型光谱仪的研制 被引量：5

16

作者 李腾飞 李松 +2 位作者 王雅培 李强 王良训 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期981-986,共6页

针对国内光电直读型钢铁检测微型光谱仪研究的不足,提出基于Czerny-Turner结构的系统设计方法,讨论了优化方法及验证方法,并加工出了光谱仪。光谱仪采用三次多项式拟合标定波长,实测分辨率在436nm^608nm全谱段达0.225nm、中心谱段达0.13... 针对国内光电直读型钢铁检测微型光谱仪研究的不足,提出基于Czerny-Turner结构的系统设计方法,讨论了优化方法及验证方法,并加工出了光谱仪。光谱仪采用三次多项式拟合标定波长,实测分辨率在436nm^608nm全谱段达0.225nm、中心谱段达0.135nm,基本满足钢铁检测要求。提出一种基于多帧判断的定性分析方法,7种待测元素检出限优于1.5%,通过建立拟合光谱数据库实现半定量分析,25种样品检测精度达2%,为钢铁牌号识别提供重要参考。 展开更多

关键词 微型光谱仪 czerny-turner 高分辨率 钢铁检测 设计方法

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改进的宽谱段车尔尼-特纳光谱成像系统设计 被引量：18

17

作者 薛庆生 陈伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期233-240,共8页

针对传统的车尔尼-特纳光谱仪像散较大的缺点,基于像差理论,提出了一种改进的车尔尼-特纳光谱成像系统。将平面光栅置于发散光中,利用平面光栅产生的像散来补偿物镜产生的像散。推导出了宽谱段像散同时校正条件,实现了宽谱段像散的同时... 针对传统的车尔尼-特纳光谱仪像散较大的缺点,基于像差理论,提出了一种改进的车尔尼-特纳光谱成像系统。将平面光栅置于发散光中,利用平面光栅产生的像散来补偿物镜产生的像散。推导出了宽谱段像散同时校正条件,实现了宽谱段像散的同时校正。具体分析了像差校正的原理和方法,编制了初始结构快速计算程序。作为实例,设计了一个谱段为540～780nm的宽谱段像散同时校正车尔尼-特纳光谱成像系统,利用光学设计软件ZEMAX-EE对该光谱成像系统进行了光线追迹和优化设计,并对设计结果进行了分析。结果表明,全视场调制传递函数在整个工作波段均达到0.52以上,实现了宽谱段像散的同时校正,并获得了良好的成像质量,满足了设计指标要求,结果也证实了所提出的改进方法是可行的。 展开更多

关键词 光学设计 车尔尼-特纳光谱成像系统 高光谱成像仪 平面光栅 像差校正

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基于平板波导的小型红外光栅光谱仪光学设计 被引量：3

18

作者 李扬裕 方勇华 +1 位作者 李大成 刘洋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期841-845,共5页

为实现红外光谱仪器的小型化，通过分析现有小型光谱仪，提出了一种基于平板波导的小型红外光栅光谱仪的设计方法。平板波导光谱仪的小型化原理与一般的微小型光谱仪不同。在平板波导光谱仪中，光束被限制在一层薄薄的平板波导介质中传... 为实现红外光谱仪器的小型化，通过分析现有小型光谱仪，提出了一种基于平板波导的小型红外光栅光谱仪的设计方法。平板波导光谱仪的小型化原理与一般的微小型光谱仪不同。在平板波导光谱仪中，光束被限制在一层薄薄的平板波导介质中传播，看起来像是整个光学系统被压扁了。在垂直于平板波导的方向上光学元件的尺寸可以做到很小，从而显著减小光学系统的尺寸。该系统的设计可分为 Czerny-Turner结构设计、波导结构设计。先根据像差理论设计 Czerny-Turner 结构，目标是保证光谱分辨率及校正像差；然后根据几何光学理论设计波导结构，包括平板波导和两个柱面透镜，目标是压缩光束并校正像散；最后将它们输入 Zemax 软件中进行综合优化，以获得最优的光学系统。据此方法设计了一个平板波导红外光栅光谱仪，工作波段为8～12μm，数值孔径为0．22，采用线阵探测器。通过 Zemax 软件对结果进行分析和评价，表明仪器光学系统的尺寸为130 mm×125 mm×20 mm，工作波段内光谱分辨率达到80 nm，满足设计指标要求。证明了该优化设计方法是可行的，所得系统尺寸小、性能高。 展开更多

关键词 小型光谱仪 光学设计 平板波导 czerny-turner 结构

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小型快速扫描近红外光谱仪的研制 被引量：10

19

作者 施嫚嫚 黄梅珍 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期591-595,共5页

介绍了一种基于Czerny-Turner光路结构并采用谐波电机直接驱动光栅的小型快速近红外光谱仪的设计、仿真及初步测试结果.为了减小多次反射及衍射产生的杂散光,运用Cary理论进行光路布局与设计,使用光学软件TracePro进行了仿真,结果显示... 介绍了一种基于Czerny-Turner光路结构并采用谐波电机直接驱动光栅的小型快速近红外光谱仪的设计、仿真及初步测试结果.为了减小多次反射及衍射产生的杂散光,运用Cary理论进行光路布局与设计,使用光学软件TracePro进行了仿真,结果显示改进之后的结构有效抑制了系统的杂散光.为了减小体积并提高扫描光谱速度,采用谐波电机直接驱动光栅代替传统的电机传动正弦丝杆再驱动光栅的结构,在近红外光波段对样机性能进行了初步测试,并对葡萄糖水溶液进行了定性测量.初步测试结果显示：波长范围800~1 500 nm,扫描速度达到75 nm/s,光谱分辨率6 nm,波长准确性±0.5 nm,重复性≤1 nm,信噪比为1 000∶3,吸光度重复性≤0.008 AU,基线稳定性0.000 5 A/h,简单葡萄糖水溶液的定性测试结果比较清晰地反映了样品的特性. 展开更多

关键词 近红外光谱仪 Cary原理 czerny-turner结构 谐波电机 TRACEPRO

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中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化 被引量：4

20

作者 刘洋 方勇华 +1 位作者 李大成 李扬裕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期413-418,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 光学设计 光栅光谱仪 czerny-turner结构 双离轴抛物镜 超环面聚焦镜

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