校谱线弯曲的共轴PGP成像光谱仪光学系统设计
摘要
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1 μm，光谱弯曲小于0.7 μm，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。
引用本文（GB/T 7714）
樊星皓 FAN Xinghao, 刘春雨 LIU Chunyu, 徐明林 XU Minglin, 等. 校谱线弯曲的共轴PGP成像光谱仪光学系统设计[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2022.
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