消像散的自由曲面棱镜光谱仪光学系统设计

• 作者: 张佳伦 纪振华 蔺超 郑玉权
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 自由曲面棱镜 光线追迹 消像散 初始结构 光学设计
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 原创文章
• 页码范围: 842-851
• 页数: 10页
• 分类号: TP394.1|TH691.9
• 字数: 4478字
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CO.2019-0049

摘要

本文根据像差理论,开发了一种计算次镜外反射的Offner型自由曲面棱镜光谱仪初始结构的算法.通过光线追迹获得光线在次镜外反射Offner型光谱仪各光学表面传播的公式,该公式可以确定光学元件的结构参数.应用轴外细光束像散理论分析系统产生的像散,并设定合理阈值作为结构算法的判断依据.在Matlab中迭代优化出符合设计要求的初始结构,使用Zemax软件对获得的初始结构进行优化.为验证算法效果,本文设计了光谱范围为380～780 nm,数值孔径为0.15,光谱分辨率为6 nm的自由曲面棱镜光谱仪的初始结构.在Zemax中完成优化后系统可达到设计指标且谱线弯曲和色畸变均优于0.1 pixels.设计结果表明采用本文算法可以快速计算出符合要求的初始结构,大大简化了后续优化的复杂程度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑玉权	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	30	559	10.0	23.0
2	纪振华	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	7	32	3.0	5.0
3	蔺超	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	13	41	3.0	6.0
4	张佳伦	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	1	0	0.0	0.0