微型光譜儀光學系統(tǒng)的理論研究和分析.pdf

1、光譜儀作為光學儀器的重要組成部分,是進行光譜學研究和物質(zhì)光譜分析的一種基本的光學檢測儀器,具有分析精度高、測量范圍大、速度快等優(yōu)點。隨著光電子學、計算機、激光及先進的加工制造技術(shù)等不斷發(fā)展,微型化變成光譜儀以及分析儀器的一個重要發(fā)展方向。這種可以實時、現(xiàn)場分析、便攜的微型光譜儀有著巨大的應(yīng)用空間和廣闊的應(yīng)用前景。
　　由于現(xiàn)有的光譜儀存在體積大、成本高等缺點,而光柵元件具有折疊光路、緊湊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功能,因而采用光柵可以實現(xiàn)光譜儀的

2、微型化。本文在對平面光柵光譜儀和凹面光柵光譜儀進行了詳細的理論分析之后,探索研究了一種新型的平場非球面凹面光柵。在分析光譜儀基本結(jié)構(gòu)組成的基礎(chǔ)上,分別研究了平面光柵光譜儀和凹面光柵光譜儀的光學分析原理、特征參數(shù)意義、光學結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題,應(yīng)用Zemax光學軟件對所涉及到的光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行仿真分析,依據(jù)得到的光線追跡點列圖,分析其成像能力和分辨能力。基于凹面光柵的像差原理,建立非球面凹面光柵的像差方程,對比凹面光柵可知,采用非球面基底制作的