平面反射光栅衍射效率自动测试仪的设计与分析

设计了一种快速自动测试平面反射光栅相对衍射效率的新型系统。它采用连续光源照明,运用双联光栅光谱仪的结构型式,以N沟道增强型场效应管阵列（线阵NMOS）作为光电接收器件。运用光栅光谱仪的相关原理,对系统的测试原理进行了理论分析;并对光学系统进行了像质分析。分析得出,系统装置结构紧凑,电子学系统简化;不存在保证两光栅光谱仪的波长扫描同步问题,具有很好的波长重复性,精度易于保证;较之以往文献中的自动化方案制造成本降低,且操作简便,工作效率提高。研究结果表明：该测试仪工作光谱范围为190-1100 nm,覆盖了大多数常用光栅的应用波长范围;且系统光谱分辨率小于3 nm,完全满足设计要求,是一种经济可行的方案。

高光谱分辨率近红外CO_2成像光谱仪设计与模拟

为满足大气CO2吸收光谱测量的要求,基于成像光谱仪基本工作原理和光学设计理论,设计了一种近红外CO2吸收光谱高光谱分辨率成像光谱仪。它采用简单平面反射光栅光谱仪结构,由入缝、两片聚焦透镜、平面反射光栅及两片成像透镜组成。透镜材料为普通常用光学玻璃,为减化系统结构透镜采用了二次非球面设计。采用ZEMAX软件对近红外光谱仪的光学系统进行了优化设计与模拟分析。最终设计与模拟分析结果表明,该光学系统光谱范围为1591～1621nm,分辨率<0.08nm,F数为1.8,满足设计要求。

星载高分辨力近红外CO_2光谱仪设计

为了测量大气层中分布在近红外波段（1 591~1 621 nm）的CO_2吸收光谱,设计了一种高分辨力光谱探测仪,并开展了相关原理样机的研制。对国外载荷进行分析,系统选用了平面反射光栅分光的结构形式。光谱仪由前置望远物镜及成像光谱仪组成,望远镜采用匹兹伐结构,以满足系统大相对口径、小瞬时视场的特点。通过ZEMAX进行仿真和优化设计,系统实现了0.1 nm的高光谱分辨力,在20 lp/mm处MTF大于0.65。这种方案工程实现性好,设计方法与结果合理可行。