平面光栅双单色仪是构成光栅衍射效率测试仪的重要组成部分， 为了完成光栅衍射效率测试仪的研制， 需要对平面光栅双单色仪的光学系统进行设计和模拟。 仪器主要由光源、 前置单色仪、 测量单色仪和探测器组成； 结合仪器的实际使用需要， 确定了光源、 探测器和光路结构， 根据仪器的设计要求， 分别对前置单色仪和测量单色仪的光学系统进行设计和模拟， 给出了各自光学系统的像面点列图和实际光线追迹数据。 设计结果保证了仪器光学系统的测量准确性。

为满足空间紫外遥感高精度光谱辐射测量工作的要求,设计了一种Ebert-Fastie型双层结构平面全息光栅双单色仪,由球面准直聚光镜、平面和屋脊转向镜、平面全息光栅及入射、出射和中间狭缝组成,扫描波长范围160～400nm。这种双层结构的特点在于两块完全相同的平面全息光栅安装在同一转轴上做到同轴转动,不但把机构基本上简化为一个单色仪的结构,而且确保了两块光栅同步地进行光谱扫描,色散相加,光谱分辨率小于0.15nm。此外,前后两单色系统被隔成基本封闭的腔体,用来割断两单色系统杂散光之间的相互影响,抑制整个系统的杂散光,整个系统的杂散光水平可达10^-6,满足空间紫外遥感高精度光谱辐射测量的要求。

设计并研制了一种基于光栅双单色仪的高精度全自动单光束光谱辐射计.该仪器主要由高稳定氙灯、带有快门的单光阑屏、石英透镜、中性减光片、紫外光栅双单色仪、光电探测器及电控系统组成,测量光谱范围为200～400 nm,可以实现10-6～10-8量级光谱透过率高精度测量,测量过程由自行编制的计算机软件进行自动控制,能实现全自动单光束测量.给出了该仪器的测量原理、测量方法及数据处理方法.利用该仪器测量了紫外滤光片样品的光谱透过率,分析了测量不确定度.实验结果表明,该仪器测量精度高、速度快、测量合成标准不确定度＜3.16×10-3,完全满足测最精度要求,可应用于对精度要求高的紫外滤光片光谱透过率的测量.

由安光所自行设计的高精度分光光度计目的是高精度测量滤光片透过率.该系统特点是基于双光栅单色仪的全自动单光束测量仪器.在出射光路中引入了积分球,用来消除光束的偏振性和不均匀性,而且在信号接收部分提出了将滤光片和探测器作为整体考虑,优点是接近滤光片的实际使用环境,减少了其实际测量误差.着重叙述了该仪器的设计过程和不确定度分析.测量的不确定度源包括光源的稳定性,双单色仪重复性、再现性,光束的均匀性,内反射,探测器线性、稳定性、偏振性、均匀性,系统杂散光.经本仪器测量的滤光片透过率合成不确定度为5.859×10-3,完全满足测量精度要求.