大口徑透鏡成像光譜儀研究.pdf

1、拉曼光譜自發(fā)現(xiàn)起就被廣泛應用于物質成分檢測，適用于固體、液體和氣體物質，氣體的拉曼光譜由于信號微弱受到了很多限制。本文研制了一種能用于氣體拉曼光譜檢測的大口徑透鏡成像光譜儀，光譜儀最大的特點是使用了大相對孔徑鏡頭作為準直與匯聚元件，高衍射效率的全息光柵作為分光器件。
　　根據使用要求，確定了光譜儀的性能指標，然后經過設計計算確定光譜儀的初始結構，并組建了實驗測試用的透鏡光譜儀，對光譜儀的各項參數(shù)進行了詳細測試，并搭建實驗裝置對空氣

2、的拉曼光譜進行了檢測，結果顯示光譜儀的各項參數(shù)都在設計的范圍內，并可以在較短時間內得到清晰明確的空氣拉曼譜線。在測試中也發(fā)現(xiàn)了一些不足，大口徑光譜系統(tǒng)會有強烈的狹縫彎曲現(xiàn)象，并且狹縫彎曲現(xiàn)象的出現(xiàn)與系統(tǒng)的像差無關，主要由光線斜入射光柵導致。此外，通過研究發(fā)現(xiàn)匯聚光學系統(tǒng)與CCD系統(tǒng)不是十分契合，主要原因是CCD芯片前的真空窗口在大口徑系統(tǒng)中帶來的像差不可忽略。為了使光譜儀性能進一步的改善，將對光譜儀的這些不足進行研究改進。首先分析了狹縫