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高分辨率中阶梯光栅-棱镜交叉色散光路设计

Optical Design of High-Resolution Echelle-Prism Cross-Dispersion

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摘要

以宽光谱范围、 高分辨率的中阶梯光栅光谱仪为研制目标, 介绍了中阶梯光栅的色散特性, 阐述了基于它的交叉色散原理, 提出了分辨率优先的中阶梯光栅-棱镜交叉色散光路设计方法, 包括高分辨率的主色散光路设计、 分辨叠级的辅助色散光路设计, 及主-辅色散光路联合校验三个递进的环节, 并结合商用光谱仪进行了实例设计, 仿真和实验表明, 当光谱范围为400~900 nm时, 该分光系统在Hg灯546 nm处的分辨率可达51 000, 在Na光589 nm处的分辨率为44 000。

Abstract

Aiming at the wide-spectrum high-resolution echelle spectrometer, the dispersion characteristic of the echelle grating and the cross-dispersion principle is discussed. And an optical design method of resolution preferential echelle-prism cross-dispersion is described, including the design of high-resolution main dispersion, the auxiliary dispersion for the separation on the overlapped orders, and the main-auxiliary dispersion calibration and revision. According to the requirements of commercial spectrometer, a design example is reported. The simulation and the experiment results show that when the spectral span is 400~900 nm, the resolution for Hg 546 nm is 51 000, and that for Na 589 nm is 44 000.

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补充资料

中图分类号:TH744.1

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2013)06-1706-05

基金项目:国家自然科学基金项目(21105055)资助

收稿日期:2012-09-19

修改稿日期:2012-12-12

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

张尹馨:天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术教育部重点实验室, 天津300072
杨怀栋:清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室, 北京100084
邓超:天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术教育部重点实验室, 天津300072
黄战华:天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术教育部重点实验室, 天津300072
金国藩:清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室, 北京100084

联系人作者:张尹馨(yinxin@tju.edu.cn)

备注:张尹馨, 1978年生, 天津大学精密仪器与光电子工程学院讲师

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引用该论文

ZHANG Yin-xin,YANG Huai-dong,DENG Chao,HUANG Zhan-hua,JIN Guo-fan. Optical Design of High-Resolution Echelle-Prism Cross-Dispersion[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2013, 33(6): 1706-1710

张尹馨,杨怀栋,邓超,黄战华,金国藩. 高分辨率中阶梯光栅-棱镜交叉色散光路设计[J]. 光谱学与光谱分析, 2013, 33(6): 1706-1710

被引情况

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