多光栅光谱成像仪设计制造技术

本发明专利技术是一种多光栅光谱成像仪。在传统采用光栅和阵列探测器结合光谱成像仪结构中，受探测器的像素尺寸和数目的限制，难以兼顾光谱覆盖宽度和分辨率的矛盾，因此，仍需采用机械传动控制光栅的办法，限制了光谱检测速度。本发明专利技术采用由多个子光栅和多个线阵探测器构成的组合式光栅和探测器系统，无任何光学部件的机械位移，即可实现全光谱的快速检测和分析，具有很高的光谱分辨率和工作可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学电子器件
，具体涉及一种多光栅光谱成像仪设计。采用上述结构的光栅单色仪，在实际使用中需要具备控制功能1.机械控制光栅转动，实现光栅扫描。2.置换光栅。当单色仪在较宽的波长区工作时，为提高仪器的波长分辨率和获得最佳的信噪比质量，需要根据所工作的光谱波长区更换光栅。例如，在目前使用最多的200-1100nm波长范围，至少需要2块光栅，甚至三块光栅，方能较好地满足光谱线精确测量的要求。3.置换滤色片。由公式(1)可知，在某θ角位置，m＝1的较长波长和m＝2(或更高次)较短波长的衍射光会同时出现。因此，根据实际的波长应用范围，至少需要使用一块甚至数块滤光片，将m＝2(或更高次)的高次衍射光滤去，方能满足被检测光子单色性的要求。在目前大多数商品单色仪结构中，上述三个控制功能(光栅扫描、置换光栅、置换滤色片)均通过独立的机械传动结构进行。这一方面增加了仪器的设计和结构复杂性，降低了可靠性，另一方面给使用带来许多不方便，尤其是置换光栅时，需对系统的波长位置进行重新精确定标和调整，十分费时和麻烦。为了提高波长扫描的效率和精度，面阵式CCD探测器已被广泛应用于光栅型单色仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多光栅光谱成像仪，具有如下结构模式：光源→光栅Ｇｘ→成像镜Ｍｘ→探测器Ｄｘ，其特征在于Ｇｘ由多块光栅组成，Ｍｘ为组合式柱面光学聚焦系统，Ｄｘ为组合式线阵或面阵探测器，光栅固定，其法线方向按应用要求作组合排列，由不同光栅出射的具有不同波长的衍射光被组合式柱面光谱成像镜Ｍ↓［ｘ］聚焦，成像在与不同光栅相对应的组合式线阵或面阵探测器Ｄ↓［ｘ］上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈良尧，王松有，郑玉祥，张荣君，李晶，杨月梅，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]