新型二維折疊光譜儀的工程化研制及其應(yīng)用.pdf

1、在光電子信息領(lǐng)域，充分利用光子作為信息載體的特征，通過光與物質(zhì)的相互作用，高精度和高分辨率地獲取豐富的光學(xué)和光電子信息，不僅能夠深刻認(rèn)識和揭示物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和帶電粒子的運(yùn)動規(guī)律，而且其成果在材料、信息、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境、太陽能、航空遙感、和國防等廣泛領(lǐng)域獲得重要的應(yīng)用。
　　這是以光電信號精密測量和成像技術(shù)的研究和應(yīng)用為基礎(chǔ)，需要在很寬的光譜區(qū)，研究可分辨率原子和分子的發(fā)射或吸收光譜的分析技術(shù)，用于各種物質(zhì)元素的“指紋”特征及其微量

2、/痕量化學(xué)組成的精確測定，包括在各種實(shí)驗(yàn)條件下，對各種不同物質(zhì)的動態(tài)發(fā)光譜特性進(jìn)行極高分辨率的精確測量和分析。
　　為了實(shí)現(xiàn)寬光譜、高分辨率和快速的光譜測量和分析，在本論文工作中，突破傳統(tǒng)單光柵和棱鏡等色散元件有限色散角和光譜效率的限制，采用二維CCD陣列光電探測技術(shù)，設(shè)計(jì)和制備了不同焦距的光譜儀，將具有不同閃耀角和色散特性的10光柵進(jìn)行集成組合，在200-1000nm光譜區(qū)，獲得10重折疊光譜，成像在CCD陣列探測器的焦平面上，

3、從而將光譜的有效探測區(qū)長度擴(kuò)展了10倍，最高達(dá)到276mm。在論文工作中，可靠解決了從二維光譜分析原理、光學(xué)設(shè)計(jì)、工藝到軟件分析的一系列工藝和工程制備問題。新型光譜儀具有全譜響應(yīng)均勻和無縫波長連接、結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)簡定標(biāo)、寬光譜區(qū)、高分辨率、全譜高速測量和高可靠性等顯著優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)系統(tǒng)定標(biāo)后，測量結(jié)果顯示，無需任何機(jī)械位移部件，新的光譜分析系統(tǒng)最高可達(dá)到0.045nm/pixel的分辨率，能夠在0.001-10s時間內(nèi)完成200-1000hm全