宽谱高分辨平场凹面全息光栅光谱仪设计  

Flat-Field Concave Holographic Grating with Broad Spectral Region and High Resolution

作　　者：武建芬[1,2] 赵雷[1,2] 陈永彦[1,2] 周超[1,2] 王泰升[3] 王宇[4] 

机构地区：[1]钢铁研究总院,北京100084 [2]北京纳克分析仪器有限公司,北京100084 [3]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 [4]中国科学院电子学研究所,北京100190

出　　处：《光学学报》2012年第4期83-87,共5页Acta Optica Sinica

基　　金：国家863计划(2007AA120303);国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ140147-06)资助课题

摘　　要：为了获得宽谱、高分辨的平场凹面全息光栅,将全息凹面光栅理论、遗传算法、衍射级次空间共用和同时消像差思想融合在一起,提出设计宽谱、高分辨平场凹面全息光栅的方法,给出了实际设计步骤。通过Zemax软件光线追迹仿真具体实例,给出了200～800nm波段的点列图变化曲线[均方根(RMS)约为11μm],以10μm×1mm狭缝入射,其光照度光谱图显示光谱分辨率在200～400nm波段为0.25nm,在400～800nm波段为0.5nm。该方法可以用于设计小型化、实用化的宽谱和高分辨平场凹面全息光栅光谱仪光学系统。To realize flat-field concave holographic grating with high resolution and broad spectral region,Namioka concave grating theory,genetic algorithm,simultaneous free-aberration and common diffractive orders are combined to produce the ideas and method of designing flat-field concave holographic grating.A configuration simulation based on flat-field concave holographic grating is presented,whose root mean square（RMS） spot radius of spot diagrams is given.The RMS spot radius is around 11 μm in full spectral region 200~800 nm.While a 10 μm×1 mm entrance slit is used,the illumination spectrum image show that the resolution is 0.25 nm and 0.5 nm in 200~400 nm and 400~800 nm spectral region,respectively.All prove that these ideas and methods are available in designing compact and utilitarian spectrometer.

关 键 词：光谱学 平场全息光栅 高分辨 宽光谱 

分 类 号：O433.4[机械工程—光学工程]