基于曲面反射镜的光谱仪用光纤集光器设计

• 作者: 庄新港 方家熊 王丽丽 蒋本和 邵秀梅
• 来源期刊: 测试科学与仪器
• 学科: 物理学
• 关键词: 光纤集光器 光纤光谱仪 抛物面反射镜 红外辐射大气传输
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 97-102
• 页数: 6页
• 分类号: O439
• 字数: 810字
• 语种: 英文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8042.2017.01.015

摘要

为了提高传统光纤光谱仪的探测距离, 首次提出采用两片旋转抛物面反射镜进行光谱仪用光纤集光器入射光学设计, 将光谱仪探测距离从厘米量级提高到50 m, 可用于户外被动光源条件下超低空遥感探测. 从光纤光谱仪对集光器的性能要求出发, 推导出适用于不同灵敏度光纤光谱仪, 针对不同探测目标、 探测距离和不同天气条件下的抛物型集光器外围尺寸计算公式. 根据计算结果, 利用ZEMAX光学仿真软件设计出直径16 mm, 高7.8 mm的光纤集光器模型, 并利用TracePro光纤模拟软件进行追光分析, 光学辐射放大率的仿真结果与理论计算结果完全吻合, 误差小于0.78%. 该集光器的设计可有效提高光纤光谱仪探测距离, 拓展其应用领域和范围, 且与传统透射型集光器相比, 具有结构紧凑、 轻便化、 价格低廉等优点.