数字微镜近红外光谱仪光学系统设计与实验(英文)

针对传统光谱仪体积大、成本高、检测速度慢、需样品前处理等不足,提出了利用数字微镜面阵(DMD)实现光谱谱面分割分时选通的近红外光谱仪光学系统.首先,对比传统光路介绍单探测器微型光谱仪系统测量原理;然后结合DMD特性提出光路方案,根据几何光学原理进行初步光学元件选型和光路结构设计,利用ZEMAX光学软件对光路进行仿真,确定结构参数;最后,搭建实验平台,进行光路测试.实验结果表明:该系统光路尺寸为70mm×130mm,测量波段为(900～1 500nm),分辨率可达19nm;在能量损失较小的情况下,减小狭缝尺寸可提高光学分辨率,狭缝的极限尺寸为200μm;减小狭缝子午面高度可减小谱面内弯曲现象.本系统基本满足近红外分光,实现单点探测器光谱测量的要求.