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中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化

刘洋 方勇华 李大成 李扬裕

刘洋, 方勇华, 李大成, 李扬裕. 中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 413-418.
引用本文: 刘洋, 方勇华, 李大成, 李扬裕. 中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 413-418.
Liu Yang, Fang Yonghua, Li Dacheng, Li Yangyu. Optical design and optimization of a mid-infrared plane grating spectrometer system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 413-418.
Citation: Liu Yang, Fang Yonghua, Li Dacheng, Li Yangyu. Optical design and optimization of a mid-infrared plane grating spectrometer system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 413-418.

中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化

基金项目: 

国家自然科学基金(41175037)

详细信息
    作者简介:

    刘洋(1986-),男,博士,主要从事光机系统设计方面的研究。Email:lyang0227@163.com

  • 中图分类号: TP702

Optical design and optimization of a mid-infrared plane grating spectrometer system

  • 摘要: 利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器,以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标,根据光谱仪器设计理论和像差理论,设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学系统尺寸,采用超环面聚焦镜校正了像散。运用ZEMAX设计软件对中红外平面光栅光谱仪的前置光路、色散成像系统进行设计、优化和分析。最终分析结果表明,该系统光谱工作范围为8.04~13.96 m,光谱分辨率优于80 nm,F数为2,光学结构特征尺寸约为150 mm200 mm70 mm,满足设计指标。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-26
  • 修回日期:  2014-04-28
  • 刊出日期:  2015-02-25

中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化

    作者简介:

    刘洋(1986-),男,博士,主要从事光机系统设计方面的研究。Email:lyang0227@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(41175037)

  • 中图分类号: TP702

摘要: 利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器,以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标,根据光谱仪器设计理论和像差理论,设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学系统尺寸,采用超环面聚焦镜校正了像散。运用ZEMAX设计软件对中红外平面光栅光谱仪的前置光路、色散成像系统进行设计、优化和分析。最终分析结果表明,该系统光谱工作范围为8.04~13.96 m,光谱分辨率优于80 nm,F数为2,光学结构特征尺寸约为150 mm200 mm70 mm,满足设计指标。

English Abstract

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