超宽谱段高分辨率中阶梯光栅光谱仪的光学设计

• 作者: 孙慈 杨晋 朱继伟 马婷婷 冯树龙 宋楠 郭雪强 郭汉洲
• 来源期刊: 光学精密工程
• 关键词: 光学设计 中阶梯光栅光谱仪 超宽谱段 高分辨率
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 45-53
• 页数: 9页
• 分类号: O433|TH744.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/OPE.20212901.0045

摘要

为了实现超宽谱段与高分辨率特点兼具的中阶梯光栅光谱仪系统,提出了一种光路结构设计,并针对其深紫外波段的有效探测方法进行了研究及验证.该光路结构结合准Littrow结构与C-T结构的优势,保证了色散光路具备高衍射效率,同时很好地抑制了杂散光.在有限可选光学材料下,采用多重评价优化方式获得中阶梯光栅光谱仪的光学结构参数.通过加入由球透镜及柱透镜组成的校正结构,有效地校正了像差,提高了光谱分辨率.最后,针对深紫外波段探测的解决方案进行模态分析,验证了所设计方案的可行性.最终在160?1000 nm的超宽波段范围内,成像光斑的RMS值优于12.1 μm,在257.61 nm处的光谱分辨率优于0.009 nm,能够满足超宽谱段、高分辨率检测系统的色散分光需求.