一种长狭缝均匀色散的Dyson棱镜成像光谱仪

作     者：范纪泽 李博 叶新 李寒霜 林冠宇 Fan Jize;Li Bo;Ye Xin;Li Hanshuang;Lin Guanyu

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2022年第42卷第13期

页      面：142-149页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：黑土地保护与利用科技创新工程专项资助(XDA28050102) 

主　　题：光学设计 成像光谱仪 消色差棱镜 Dyson棱镜 

摘      要：国内外研究的Dyson棱镜成像光谱仪有自身像差较小、高透过率等优点。对Dyson棱镜式成像光谱仪存在的色散均匀性进行改进,通过分析不同材料棱镜的色散规律,选用了熔融石英及CaF2材料构成的消色差棱镜组,并采用超环反射面及透镜组校正其余像差。优化得到一种长度为80 mm的狭缝、色散较为均匀的Dyson棱镜成像光谱仪,同时采用双反物镜结构及拼接狭缝的手段达到总体200 km的幅宽要求。结果表明,在400~2500 nm波段范围及狭缝长度为80 mm的条件下,光谱分辨率为10 nm,光学系统设计值在25 lp/mm截止频率下,调制传递函数大于0.6。通过各波长色散后的像面光谱位置可以得出,在400~1200 nm范围内,色散曲线与拟合直线之间的拟合精度由单材料棱镜时的0.88提高到两种材料棱镜时的0.94,色散均匀性也得到了极大的改善。