大口徑透鏡成像光譜儀研究.pdf

1、拉曼光譜自發(fā)現(xiàn)起就被廣泛應(yīng)用于物質(zhì)成分檢測，適用于固體、液體和氣體物質(zhì)，氣體的拉曼光譜由于信號微弱受到了很多限制。本文研制了一種能用于氣體拉曼光譜檢測的大口徑透鏡成像光譜儀，光譜儀最大的特點(diǎn)是使用了大相對孔徑鏡頭作為準(zhǔn)直與匯聚元件，高衍射效率的全息光柵作為分光器件。
　　根據(jù)使用要求，確定了光譜儀的性能指標(biāo)，然后經(jīng)過設(shè)計計算確定光譜儀的初始結(jié)構(gòu)，并組建了實驗測試用的透鏡光譜儀，對光譜儀的各項參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)測試，并搭建實驗裝置對空氣

2、的拉曼光譜進(jìn)行了檢測，結(jié)果顯示光譜儀的各項參數(shù)都在設(shè)計的范圍內(nèi)，并可以在較短時間內(nèi)得到清晰明確的空氣拉曼譜線。在測試中也發(fā)現(xiàn)了一些不足，大口徑光譜系統(tǒng)會有強(qiáng)烈的狹縫彎曲現(xiàn)象，并且狹縫彎曲現(xiàn)象的出現(xiàn)與系統(tǒng)的像差無關(guān)，主要由光線斜入射光柵導(dǎo)致。此外，通過研究發(fā)現(xiàn)匯聚光學(xué)系統(tǒng)與CCD系統(tǒng)不是十分契合，主要原因是CCD芯片前的真空窗口在大口徑系統(tǒng)中帶來的像差不可忽略。為了使光譜儀性能進(jìn)一步的改善，將對光譜儀的這些不足進(jìn)行研究改進(jìn)。首先分析了狹縫