[发明专利]紫外非成像棱镜光谱仪光学系统

权利要求书

1.一种紫外非成像棱镜光谱仪光学系统，其特征在于，包括依次设置的前端分光棱镜组件、滤光组件和后端分光棱镜组件，其中：

所述前端分光棱镜组件包括依次设置的光纤出光口、一次准直透镜、第一等边棱镜和第二等边棱镜，紫外光从光纤出光口，经过一次准直透镜形成平行光，平行光经过第一等边棱镜和第二等边棱镜，实现平行光的色散分光；

所述滤光组件采用开普勒式扩束结构，包括依次设置的前聚焦透镜、滤光光阑和二次准直透镜，色散分光的平行光经过前聚焦透镜后形成弹性散射信号光，并聚焦于滤光光阑所在平面，滤光光阑遮挡弹性散射信号光，透过弱信号光，实现弹性散射信号光的首次过滤，弱信号光经过二次准直透镜再次形成平行光；

所述后端分光棱镜组件包括依次设置的第三等边棱镜、第四等边棱镜和后聚焦透镜，弱信号平行光依次经过第三等边棱镜和第四等边棱镜，实现二次色散分光，最后经过后聚焦透镜聚焦，从而实现弹性散射信号光的二次过滤。

2.根据权利要求1所述的紫外非成像棱镜光谱仪光学系统，其特征在于，所述光纤出光口设置于一次准直透镜的焦点位置上。

3.根据权利要求1所述的紫外非成像棱镜光谱仪光学系统，其特征在于，所述滤光光阑设置于前聚焦透镜和二次准直透镜共同的焦平面处。

4.根据权利要求1所述的紫外非成像棱镜光谱仪光学系统，其特征在于，所述一次准直透镜、第一等边棱镜、第二等边棱镜、第三等边棱镜、第四等边棱镜、前聚焦透镜以及二次准直透镜均采用材质相同的高紫外透过率光学玻璃。

5.根据权利要求1所述的紫外非成像棱镜光谱仪光学系统，其特征在于，所述一次准直透镜、第一等边棱镜、第二等边棱镜、前聚焦透镜、二次准直透镜、第三等边棱镜、第四等边棱镜在光学布局上具有180°旋转对称性。

6.根据权利要求1所述的紫外非成像棱镜光谱仪光学系统，其特征在于，所述一次准直透镜、前聚焦透镜、二次准直透镜均为具有相同曲率半径的平凸球面透镜。

7.根据权利要求1所述的紫外非成像棱镜光谱仪光学系统，其特征在于，所述第一等边棱镜、第二等边棱镜、第三等边棱镜、第四等边棱镜的入射面C相对于垂轴面旋转角满足以下关系式：

θ=arcsin(n2);]]>

其中，θ为各棱镜入射面与垂轴面旋转角，n为棱镜采用的光学材料在中心波长处的折射率。

8.根据权利要求1所述的紫外非成像棱镜光谱仪光学系统，其特征在于，所述后聚焦透镜为长焦距双胶合厚透镜。