本文選題：光柵單色儀 + 高光譜分辨率　； 參考：《光譜學(xué)與光譜分析》2016年01期

【摘要】：單色儀是成像光譜儀進(jìn)行光譜連續(xù)定標(biāo)的必備設(shè)備,為了對(duì)高光譜成像光譜儀進(jìn)行連續(xù)光譜定標(biāo),設(shè)計(jì)了一種輕小型高光譜分辨率的光柵單色儀。采用水平式Czerny-Turner光路結(jié)構(gòu),以高光譜分辨率為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)推導(dǎo)計(jì)算,從光柵選型、焦距計(jì)算、狹縫尺寸的確定等方面詳細(xì)論述了光柵單色儀的設(shè)計(jì)思路,給出儀器的重要必要結(jié)構(gòu)參數(shù),并論述了這些結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)儀器光譜分辨率和體積的影響。根據(jù)光柵單色儀的光路特點(diǎn),對(duì)入射狹縫組件、準(zhǔn)直物鏡組件和成像物鏡組件、掃描結(jié)構(gòu)、機(jī)身等進(jìn)行輕小型機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并給出正弦桿掃描機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與儀器輸出波長(zhǎng)和波長(zhǎng)掃描精度的數(shù)學(xué)關(guān)系,完成了儀器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝調(diào)。應(yīng)用汞燈可見(jiàn)光光譜進(jìn)行波長(zhǎng)定標(biāo),采用最小二乘法得到定標(biāo)曲線(xiàn),并提出步進(jìn)數(shù)極限誤差與定標(biāo)曲線(xiàn)相結(jié)合的方法,求得儀器的波長(zhǎng)重復(fù)性和波長(zhǎng)準(zhǔn)確度;儀器在400~800nm波長(zhǎng)范圍內(nèi),光譜分辨率優(yōu)于0.1nm,波長(zhǎng)重復(fù)性達(dá)±0.096 6nm,波長(zhǎng)準(zhǔn)確度達(dá)±0.096 9nm。
[Abstract]:Monochromator is the necessary equipment for continuous spectral calibration of imaging spectrometer. In order to calibrate the continuous spectrum of hyperspectral imaging spectrometer, a small and light grating Monochromator with high spectral resolution is designed. Using horizontal Czerny-Turner optical circuit structure, taking hyperspectral resolution as the starting point, the design idea of grating Monochromator is discussed in detail from the aspects of grating selection, focal length calculation, slit size determination and so on. The important structural parameters of the instrument are given, and the influence of these structural parameters on the spectral resolution and volume of the instrument is discussed. According to the characteristics of optical path of grating Monochromator, the light and small mechanical structure of incident slit assembly, collimating objective lens assembly and imaging objective lens component, scanning structure, fuselage and so on are designed. The mathematical relationship between the structural parameters of the sinusoidal bar scanning mechanism and the output wavelength of the instrument and the scanning accuracy of the wavelength is given, and the overall structure design and adjustment of the instrument are completed. The calibration curve is obtained by using the visible spectrum of mercury lamp and the calibration curve is obtained by the least square method. The method of combining the limit error of step number with the calibration curve is put forward to obtain the wavelength repeatability and wavelength accuracy of the instrument. In the 400~800nm wavelength range, the spectral resolution is better than 0.1 nm, the wavelength repeatability is 鹵0.096 nm, and the wavelength accuracy is 鹵0.096 9 nm.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61108032) 江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK2012188) 國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)(2011YQ120023) 吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20126012)資助
【分類(lèi)號(hào)】：TH744.1

【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1894152