改进型Czerny-Turner成像光谱仪光学系统设计方法

像散是目前影响Czerny-Turner结构成像光谱仪空间分辨率最大的像差。首先引入柱面反射镜,利用光焦度衡量像散大小,推导出易于计算的像散校正公式,有效地校正了像散。给出准直镜到光栅距离的计算方法,有效校正了成像光谱仪边缘视场像差。给出了成像光谱仪像面倾角的计算方法,实现了宽波段的像差校正。最终利用上述方法设计了一套用于115～200nm的改进型Czerny-Turner成像光谱仪,焦距f′=48mm,F数为5.0,全视场、全波段调制传递函数(MTF)在0.7以上。全波段光谱分辨率为0.22nm,像面大小为8mm×7mm。设计方法适用于多种结构要求的成像光谱仪。

光纤光谱仪的研制及其在海水营养要素检测中的应用

基于交叉非对称的czerny-Turner结构,研制了一种微型光纤光谱仪,采用光栅分光、线阵CCD探测光,基于复杂可编程逻辑器件及PC104设计CCD数据采集电路,采样结果通过PC104总线上传至PC104工控机,光谱仪及数据采集电路集成为一光谱仪模块,约为96mm(宽)×104mm(长)×18mm(高),该模块与PC104工控机之间通过PC104总线以"针"和"孔"形式层叠连接,在具有体积小、功耗低、采样速度快等优点的同时还具有极好的抗震性,非常适合于野外恶劣工作环境下的在线使用。将其应用于海水中铁等痕量元素及营养盐在线检测仪,试验结果良好。