[发明专利]一种光栅色散成像光谱仪

摘要

本发明公开了一种光栅色散成像光谱仪，探测目标在狭缝处会聚成像，从狭缝出射的发散光经熔石英半球透镜、第一熔石英弯月透镜、第二熔石英弯月透镜后入射在凹面光栅上，凹面光栅对光束进行色散和反射，反射的各衍射波长光经第二熔石英弯月透镜、第一熔石英弯月透镜和熔石英半球透镜后会聚成像在像面上。本申请利用像差理论对Dyson系统原来的厚半球透镜进行拆分，使得其变为本发明中的熔石英半球透镜、第一熔石英弯月透镜和第二熔石英弯月透镜，实现了系统消除残余球差和色差的功能。本申请提供的设计系统结构紧凑、性能优越、简便易行，可有效的用于工程应用当中。

主权项

1.一种光栅色散成像光谱仪，其特征在于，包括：狭缝、熔石英半球透镜、第一熔石英弯月透镜、第二熔石英弯月透镜、凹面光栅以及像面；所述熔石英半球透镜、所述第一熔石英弯月透镜、所述第二熔石英弯月透镜以及所述凹面光栅的曲率中心均位于系统的主轴上，所述狭缝偏离于所述主轴设置；其中，探测目标在所述狭缝处会聚成像，从所述狭缝出射的发散光经所述熔石英半球透镜、所述第一熔石英弯月透镜、所述第二熔石英弯月透镜入射至所述凹面光栅上，经所述凹面光栅色散后的反射色散光束经所述第二熔石英弯月透镜、所述第一熔石英弯月透镜、所述熔石英半球透镜聚焦在所述像面上，在所述像面上成像以进行探测；所述熔石英半球透镜的曲率半径与所述凹面光栅的曲率半径之间的关系满足：其中，d为所述狭缝距所述主轴的垂轴距离，R₁为所述熔石英半球透镜的曲率半径，R_g为所述凹面光栅的曲率半径，g为所述凹面光栅的刻线密度，n为熔石英的折射率，λ为波长。