本文關(guān)鍵詞：一種小型光柵光譜儀的設(shè)計原理及參數(shù)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《昆明理工大學》 2008年

一種小型光柵光譜儀的設(shè)計原理及參數(shù)分析

程鵬  

【摘要】： 光譜分析技術(shù)是應用光學原理,對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分等進行測量和分析的一門技術(shù),廣泛應用于科學技術(shù)的各個領(lǐng)域。近年來由于環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學、科技農(nóng)業(yè)、軍事分析以及工業(yè)流程監(jiān)控等領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展,要求分析儀器微小型化。而光學系統(tǒng)是微小型光譜儀的關(guān)鍵組成部分,光譜儀器光學結(jié)構(gòu)直接影響其光譜成像質(zhì)量、光能利用率,對光譜儀的性能起著決定性的作用。因此對微小型光譜儀光學系統(tǒng)設(shè)計研究具有重要的實際意義。 本文主要做了以下幾個方面的工作: (1)在深入調(diào)研國內(nèi)外微型光譜檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,總結(jié)微小型光譜儀發(fā)展的特點和研究意義。 (2)基于光譜儀的基本結(jié)構(gòu)和主要特性及平面衍射光柵的原理,分析比較了幾種常用的平面衍射光柵系統(tǒng)的優(yōu)缺點。 (3)在分析比較典型的光譜儀的基礎(chǔ)上,提出了改進型Czerny-Turner裝置型式小型光譜儀的總體結(jié)構(gòu),用光學設(shè)計軟件ZEMAX軟件對本光譜儀準直、成像物鏡進行了設(shè)計,分析了像差對光譜儀的影響。 (4)分析了光譜儀器分辨率和各種結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,并討論了分辨率受各種參數(shù)的影響。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH744.1
【目錄】：

摘要3-4

Abstract4-8

第一章 緒論8-14

1.1 引言8

1.2 光譜儀器的發(fā)展歷史8-9

1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-12

1.3.1 國外研究現(xiàn)狀9-11

1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12

1.3.3 微型光譜儀的發(fā)展前景和方向12

1.4 本文研究的意義與目的12-13

1.5 本論文的研究內(nèi)容13-14

第二章 光柵光譜儀的構(gòu)造及主要特性14-23

2.1 光譜儀的基本構(gòu)造和主要特性14-19

2.1.1 光譜儀的基本結(jié)構(gòu)及工作原理14-15

2.1.2 光譜儀的主要特性15-19

2.2 反射式平面衍射光柵系統(tǒng)19-23

2.2.1 艾伯特-法斯梯(Ebert-Fastie)系統(tǒng)19-21

2.2.2 李特洛(Littrow)系統(tǒng)21

2.2.3 切爾尼-特納(Czerny-Turner)系統(tǒng)21-22

2.2.4 夏帕-格蘭茨(Chupp-Gtantz)系統(tǒng)22-23

第三章 系統(tǒng)的光路設(shè)計23-46

3.1 相關(guān)基礎(chǔ)理論分析23-28

3.1.1 小型光譜儀光譜帶寬理論分析23-25

3.1.2 光電陣列探測器像元分辨率理論分析25-27

3.1.3 小型光譜儀光強的理論分析27-28

3.2 光學系統(tǒng)裝置設(shè)計28-30

3.2.1 光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇28-29

3.2.2 改善后的光學系統(tǒng)29-30

3.3 微型光譜儀結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計30-32

3.3.1 組件選取30-32

3.4 光譜儀物鏡設(shè)計32-33

3.4.1 準直物鏡的設(shè)計32-33

3.5 光路追跡與分辨率分析33-39

3.5.1 光線追跡研究33-39

3.6 像差分析39-44

3.6.1 初級像差理論39-41

3.6.2 像差對光譜儀的影響41-44

3.7 本章小結(jié)44-46

第四章 光柵光譜儀分辨率與其他參數(shù)的關(guān)系46-52

4.1 入射光束與衍射光束夾角及可測量波長范圍的計算46-47

4.2 分辨率與入射、出射狹縫及角度等參數(shù)的關(guān)系47-49

4.2.1 公式的推導47-48

4.2.2 討論結(jié)果48-49

4.3 光柵的分辨率49-50

4.4 接收系統(tǒng)的影響50-51

4.5 本章小結(jié)51-52

第五章 總結(jié)與展望52-54

5.1 論文總結(jié)52-53

5.2 展望53-54

參考文獻54-57

致謝57-58

附錄A (攻讀學位期間發(fā)表論文目錄)58

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  本文關(guān)鍵詞：一種小型光柵光譜儀的設(shè)計原理及參數(shù)分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：243774