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题名校谱线弯曲的共轴PGP成像光谱仪光学系统设计
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作者
樊星皓
刘春雨
徐明林
刘帅
赵英明
崔亚珍
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机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期179-194,共16页
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基金
国家自然科学基金(Nos.51827806,41974210,62175236)。
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文摘
针对共轴棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪的谱线弯曲难以校正的问题,提出了使用弯曲狭缝配合准直镜、聚焦镜畸变校正谱线弯曲的方法。该方法在保留棱镜-光栅-棱镜高衍射效率和光路共轴等优点的基础上,能够校正仪器的谱线弯曲和光谱弯曲。为了提高该方法的通用性,考虑狭缝、镜头畸变、光栅、棱镜等参数,建立棱镜-光栅-棱镜矢量色散模型,给出校正光谱弯曲和谱线弯曲的目标函数,并利用遗传算法对目标函数进行优化,快速计算不同狭缝长度时狭缝形状和镜头参数的最佳组合。用该方法的计算结果设计了一个狭缝长度为22 mm,工作波段为400~800 nm,光谱分辨率为2 nm,F数为3.5的弯曲狭缝PGP成像光谱仪光学系统,该系统谱线弯曲小于1μm,光谱弯曲小于0.7μm,且满足成像质量要求。设计结果表明,用弯曲狭缝配合准直镜、聚焦镜畸变的方法能够有效校正谱线弯曲。
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关键词
光谱学
校谱线弯曲
弯曲狭缝
棱镜-光栅-棱镜
成像光谱仪
遗传算法
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Keywords
Spectrometer
Correcting spectral curvature
Curved slit
Prism-grating-prism
Imaging spectrometer
Genetic algorithm
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分类号
O433.1
[机械工程—光学工程]
TH744
[机械工程—光学工程]
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