分光测色仪中的光谱仪系统

摘要

根据分光测色仪的应用需要,对分光系统、光电接收系统及相关电路组成的光谱仪进行了模块化设计,以方便仪器的整体设计、装调和测试.考虑分光测色仪是非成像光学仪器,故提出用光纤来连接各光学模块.根据应用需求提出了光谱仪的主要技术指标,所设计光谱仪很好地完成了球差和彗差的校正.分析了用滤光片消除二级衍射光谱的方法,解决了光纤和光谱仪数值孔径不匹配的问题.研制了光谱仪系统,其外形尺寸为130 mm×90 mm×45 mm.实验测试显示,在狭缝宽度为50μm时,光谱仪各波段的光谱分辨率都可以达到2 nm.对光谱仪进行了波长定标,定标精度小于0.2 nm,整个工作波段占401个像元,满足1 nm的波长输出间隔的设计要求.该光谱仪的可弯曲光纤和电子线路便于整机灵活布局与模块拆卸,同时方便单独测试.所述方法为分光测色仪的整机研制与测试打下了良好的基础.