光电工程, 2018, 45 (10): 180228, 网络出版: 2018-12-18   

超高分辨力微型光谱仪的光学系统设计

Design of optical system of miniature spectrometer for ultrahigh-resolution
作者单位
上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093
摘要
由于光谱仪的尺寸限制,微型光谱仪在满足一定光谱范围时,其分辨力往往难以小于0.1 nm。而一些特殊应用场合要求光谱仪不仅具有微小的尺寸,还要求具有极高的光谱分辨力。本文基于Zemax 光学设计软件,通过选择合适的初始结构参数与评价函数,自动优化准直镜、聚焦镜、柱透镜、光栅,以及CCD 间倾角和距离,设计出光谱分辨力高达0.05 nm,尺寸为90 mm×130 mm×40 mm 的Czerny-Turner 结构微型光谱仪。在此基础上优化出8 个光栅倾斜角度,使微型光谱仪光谱分辨力在优于0.05 nm 的同时,波段范围达到了820 nm~980 nm。所设计的光谱仪具有超高的光谱分辨力、微小的外形尺寸与适中的光谱范围等特点。
Abstract
Because of the size limit of the spectrometer, the resolution of the micro-spectrometer is usually difficultly less than 0.1 nm when it meets certain spectral range. While some special applications require that the spectrometer not only has small size, but also requires extremely high spectral resolution. We used Zemax (optical design software) to choose the initial structure parameters and evaluation function to automatically optimize angle and distance of focus lens, cylindrical lens and CCD to design an optical system of spectrometer of Czerny-Turner structure. Its resolution is better than 0.05 nm, and the volume of the system is 90 mm×130 mm×40 mm. On this basis, eight grating slanting angles were optimized, and the spectral resolution of the micro-spectrometer is better than 0.05 nm, while the band range reaches 820 nm~980 nm. So the spectrometer has the characteristics of high resolution, wide spectrum and small volume.

王贤俊, 龙亚雪, 郑海燕, 郭汉明. 超高分辨力微型光谱仪的光学系统设计[J]. 光电工程, 2018, 45(10): 180228. Wang Xianjun, Long Yaxue, Zheng Haiyan, Guo Hanming. Design of optical system of miniature spectrometer for ultrahigh-resolution[J]. Opto-Electronic Engineering, 2018, 45(10): 180228.

本文已被 1 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!