红外双光栅光谱仪波长扫描机构设计与精度分析

• 作者: 刘旭堂 曹佃生 林冠宇 闻宝朋
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 光谱学 双光栅光谱仪 凹面光栅 正弦机构 误差分析
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 光谱学
• 页码范围: 242-248
• 页数: 7页
• 分类号: TH841
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201744.0511002

摘要

为满足红外双光栅光谱仪波长重复性±0.05 nm的指标要求,设计了光谱仪的波长扫描机构,分析了影响波长重复性的误差源.根据光谱仪结构特点和指标要求,设计了基于丝杠和摆杆的正弦机构作为波长扫描机构,依据凹面光栅扫描原理,推导了光机参数转换公式,分析了各误差源对波长扫描机构的影响.分析结果表明,在丝杠重复定位精度为±1.2 μm时,光谱仪在760～2200 nm波段范围内的重复性应优于士0.05 nm.设计了红外双光栅光谱仪原理样机,并进行了实验验证.以汞灯为光源对其多个特征波长进行7次扫描,计算波长扫描机构在特征波长处的波长重复性.实验结果表明,光谱仪的波长重复性为-0.038～0.041 nm,波长扫描机构满足使用要求.