湖州师范学院 理学院 物理系, 浙江 湖州 313000
为解决激光诱导击穿光谱系统中光谱检测模块体积大、分辨率低的问题, 设计了一种小体积、高分辨率的交叉型Czerny-Turner光纤光谱仪.计算了光学系统的结构参量和光学元件的特征参量.运用光学设计软件Zemax对光学系统进行分析与评价, 结果表明该光谱仪在340～440 nm光谱范围内分辨率优于0.1 nm, 系统体积约为200 mm×180 mm×60 mm.此外, 搭建了一套激光诱导击穿光谱实验系统, 通过对重金属溶液的分析检测, 获得良好的实验结果, 整个系统分辨率高、体积小、成本低、结构简单、稳定性好.
光纤光谱仪 激光诱导击穿光谱 光学设计 光栅 分辨率 Fiber-optic Spectrometer Laser-induced breakdown spectroscopy Optical design Optical gratings Zemax Zemax Resolution
1 宁波大学 科学技术学院, 浙江 宁波 315212
2 杭州电子科技大学 生命信息与仪器工程学院,杭州 310018
3 湖州师范学院 理学院 物理系, 浙江 湖州 313000
4 浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室,杭州 310027
为了克服光栅光谱仪分辨率低、像差较大、体积大的缺点,根据光谱仪工作原理和几何光学像差理论,设计了一种光谱范围为350～450 nm的Czerny-Turner光谱仪光学系统.计算了光学系统各光学元件的特征参量和系统结构参量.运用光学设计软件Zemax对系统进行光线追迹与优化设计,并对设计结果进行分析.理论和实验结果均表明,该系统在350～450 nm光谱范围内分辨率小于0.1 nm,系统体积约为105×105×20 mm3,整个光学系统具有结构简单、体积小、分辨率高、稳定性好等优点.
光学系统 光学设计 光栅 光谱仪 像差 分辨率 Optical systems Optical design Optical gratings Spectrometer Zemax Zemax Aberrations Resolution 光子学报
2014, 43(10): 1022003
