中阶梯光栅参数检测系统的研究

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3、别；光学工程．学科专业—：＾＇■．，■－光学精密化械与物理研究所：中国科学院长春与？；攻睡养单位；－＊？．Ｖ二．．這毒，，祖．曇’２０１６１０．年月Ｖ巧議密级:硕士学位论文中阶梯光栅参数检测系统的研究作者姓名：沈春洋指导教师:崔继承副研究员中国科学院长春光学精密机械与物理研究所学位类别:工程硕士学科专业:光学工程培养单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所2016年10月ResearchonEchelleParametersDetectionSystemBySHENChun-yan

4、gADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysicsChineseAcademyofSciencesOctober,2016摘要中阶梯光栅参数检测系统的研究沈春洋（光学工程）导师：崔继承副研究员摘要中阶梯光栅具有刻线密度低、闪耀角度大、衍射级次高

5、、光谱范围宽、色散率大、光谱分辨率高等一系列突出优点，近年来由于其优良的性能而倍受青睐。使用中阶梯光栅为主要色散元件的光谱仪器称为中阶梯光栅光谱仪，中阶梯光栅光谱仪是一种高端光谱分析仪器，具有体积小、分辨率高、色散率高、全谱直读等优点，已成为先进光谱仪器的代表，具有广阔的应用前景。作为评价中阶梯光栅质量的衍射效率和杂散光系数直接体现了中阶梯光栅的光学性能，并可以作为判断中阶梯光栅光谱仪整机性能的依据，因此能够准确地进行中阶梯光栅衍射效率和杂散光系数的测量是光栅应用及仪器研发的重要前提。鉴于此，本文在国家重大科学仪器设备开发专项的支持下展开了以下研究

6、：第一，对比国内外不同面型光栅的衍射效率及杂散光测量方法，从中阶梯光栅的性质出发，针对中阶梯光栅的衍射特点，设计了一套可用于测量中阶梯光栅衍射效率及杂散光水平的检测系统。该系统由光源、前置单色仪、测量单色仪、测控系统组成。前置单色仪采用对称式C-T结构，可提供波长200nm-2500nm光谱范围内的单色光，光谱分辨率优于0.2nm，最高可达0.1nm，可为后端检测系统提供稳定可靠的单色光源。整体检测系统可满足检测中阶梯光栅190nm-1100nm光谱范围内各级次的绝对衍射效率，分辨率优于0.2nm；检测中-5阶梯光栅200nm-800nm光谱范围内

7、的各级次杂散光系数，杂散光测量范围10量级。第二，对前置单色仪和整体光学系统用光学设计软件进行了仿真，给出了在不同光谱范围内的像差曲线和点列图，以便于分析。第三，按照系统结构参数搭建检测系统，进行实验验证，测量待测中阶梯光I中国科学院大学硕士学位论文：中阶梯光栅参数检测系统的研究栅的衍射效率及杂散光，对测量结果进行分析，并与理论值进行比对计算检测系统的准确性以及重复性，分析该测试系统的性能。关键词：中阶梯光栅；衍射效率；杂散光；一体化设备IIAbstractResearchonEchelleParametersDetectionSystemSHEN

8、Chun-yang（OpticsEngineering）DirectedbyCUIJi-chengAbstractEche