中国激光, 2015, 42 (5): 0516003, 网络出版: 2015-05-06   

光纤光谱仪光路模拟优化及波长标定 下载: 526次

Fiber Spectrometer Optical Simulation Optimization and Calibration
作者单位
1 浙江工业大学理学院, 浙江 杭州 310023
2 杭州博源光电科技有限公司, 浙江 杭州 310023
摘要
光学系统是光谱仪的核心部件,决定了整个仪器的基本性能与体积。因此分析了几种光学系统的利弊,最终确定采用交叉非对称切尔尼-特纳系统,并用Zemax软件对光路进行了优化设计,确定整体分辨率为1.8 nm,测量范围为200~900 nm。利用Matlab软件求解最小二乘法三阶多项式的拟合系数,采用HG-1汞-氩校准光源对波长进行三阶曲线拟合校正,使其相对波长误差控制在0.05 nm 以内。与USB4000光纤光谱仪进行了数据对比分析,表明该设计思路及方法切实可行。
Abstract
The optical system is the core part of a spectrometer, and it determines the basic properties and the volume of the entire instrument. Advantages and disadvantages of several optical systems are analyzed, and the asymmetric Czerny-Turner system is adopted. The resulting optical path optimized with Zemax has an overall resolution of 1.8 nm, and a measurement range of 200~900 nm. Relative error of wavelength is controlled to be below 0.05 nm, with cubic spline interporlation coefficients obtained from Matlab and HG- 1 mercury- argon used as the calibration light source. Analyses on data for comparision with the USB4000 fiber spectrometer show that both of the design and implementation are feasible.

徐丹阳, 童建平, 高建勋, 汪飞. 光纤光谱仪光路模拟优化及波长标定[J]. 中国激光, 2015, 42(5): 0516003. Xu Danyang, Tong Jianping, Gao Jianxun, Wang Fei. Fiber Spectrometer Optical Simulation Optimization and Calibration[J]. Chinese Journal of Lasers, 2015, 42(5): 0516003.

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