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期刊信息
  • 主管单位:
  • 中国科学技术协会
  • 主办单位:
  • 中国仪器仪表学会、上海光学仪器研究所、中国光学学会工程光学专业委员会
  • 主  编:
  • 庄松林
  • 地  址:
  • 上海市军工路516号上海理工大学《光学仪器》编辑部
  • 邮政编码:
  • 200093
  • 联系电话:
  • 021-55270110
  • 电子邮件:
  • gxyq@usst.edu.cn
  • 国际标准刊号:
  • 1005-5630
  • 国内统一刊号:
  • 31-1504/TH
  • 邮发代号:
  • 单  价:
  • 15.00
  • 定  价:
  • 90.00
高分辨率旋转光栅光谱仪的设计
Design of a high-resolution rotating grating spectrometer
投稿时间:2023-03-13  
DOI:10.3969/j.issn.1005-5630.202303130057
中文关键词:  光谱仪  高分辨率  旋转光栅
英文关键词:spectrometer  high resolution  rotating grating
基金项目:上海市地方能力建设项目(21010502900)
作者单位E-mail
申佳琪 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
杨照清 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
傅伟 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
王兴宇 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093  
郭汉明 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院上海 200093
上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室上海 200093 
hmguo@usst.edu.cn 
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中文摘要:
      针对光栅光谱仪中高分辨率与宽光谱难以同时满足的问题,设计了一款基于旋转光栅的Czerny-Turner(C-T型)光路结构的高分辨率宽光谱拉曼光谱仪,激发波长为532 nm,光谱范围为80~3000 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $,分辨率为1.2 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $。将光谱范围分为低(80~1450 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $)、中(855~2225 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $)、高(1630~3000 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $)3个波段,以优化中波段为主,对全波段进行了优化。通过微调光栅的旋转角度,确保低、中、高波段均位于CCD的有效像面上。该光谱仪成像系统的点列图、均方根图和调制传递函数图均符合设计要求。
英文摘要:
      A high-resolution and wide-spectral Raman spectrometer based on a Czerny-Turner (C-T) optical configuration with a rotating grating was designed to address the trade-off between resolution and spectral coverage in grating spectrometers. The excitation wavelength was set at 532 nm, with a spectral range of 80~3000 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $ with a resolution of 1.2 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $ The spectral range was divided into three bands: low (80~1450 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $), medium (855~2225 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $), and high (1630~3000 $ {\mathrm{c}\mathrm{m}}^{-1} $). Optimization was primarily focused on the medium band, while considering the entire frequency band. By fine-tuning the rotation angle of the grating, the low, medium, and high bands were all located on the effective image plane of the CCD detector. The point spread function, root-mean-square (RMS) wavefront error, and modulation transfer function (MTF) of the imaging system all met the design requirements.
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