1 钢铁研究总院, 北京 100081
2 钢研纳克检测技术股份有限公司, 北京 100094
3 长春理工大学空间光电技术研究所, 吉林 长春 130022
由于棱镜具有色散不均匀的特点,中阶梯光栅光谱仪的二维谱图在长波波段不可避免地存在相邻衍射级次间相互干扰的情况。为了克服这一缺点,同时充分利用探测器像面,设计了一种小型分段式的中阶梯光栅光谱仪。通过对中阶梯光栅和棱镜色散原理的详细分析,确定了二者参数与探测器之间的关系,结合双缝间隔设计方法,采用双狭缝切换的方式,给出分段式中阶梯光栅光谱仪的设计方法。利用此方法将系统的波段范围165~800 nm分为165~230 nm和210~800 nm两部分,焦距设计为200 mm,分别采集双波段的二维谱图。使用光学设计软件对光学系统进行仿真,结果表明,200 nm处的实际光谱分辨率可达0.015 nm,满足设计指标的要求。
衍射 双缝切换 衍射级次干扰 中阶梯光栅 二维谱图 光学学报
2018, 38(11): 1105002
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100049
为了高精度采集中阶梯光栅光谱仪的谱图，设计了一种适用于中阶梯光栅光谱仪原理样机的高性能面阵CCD相机。首先，根据中阶梯光栅光谱仪的谱图特点和CCD芯片的特性，设计了面阵CCD相机的时序产生电路、驱动电路及数据采集处理电路，实现了面阵CCD相机的低噪声、高灵敏度以及高动态范围。然后，利用LabVIEW编写了CCD相机测试软件。最后，利用设计的面阵CCD相机对汞灯谱线进行了测试。结果表明：面阵CCD相机获取的二维谱图图像清晰、信噪比较高; 经二维谱图还原后，可以得到标准的汞灯谱线。该相机性能稳定、可靠，满足中阶梯光栅光谱仪原理样机的研制要求。
中阶梯光栅光谱仪 二维谱图 面阵CCD相机 时序 echelle spectrograph 2-D spectrum area CCD camera timing
