《表3 转动光栅后的实验结果Table 3 Experimental results of rotating grating》

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《超高分辨力微型光谱仪的光学系统设计》

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上文中所设计的微型光谱仪，虽然分辨力达到了0.05 nm，但是所检测的光谱范围为880 nm～900 nm，检测范围较窄。为了解决这一问题，在保证分辨力不变的情况下，只改变光栅的角度，使得光谱波段也随之改变。经在Zemax进行仿真模拟可得结果，如表3所示。这样，光谱波段范围被间接地拉宽。从之前的光谱范围为880 nm～900 nm增宽到光谱范围为820nm～980 nm。从表3中的均方根半径（RMS）也可以看出，CCD上光斑的能量比较强，MTF在子午方向的曲线不低于0.2，符合设计基本要求。除此之外，当继续改变光栅的转动角度，波段范围变为低于820 nm的波段范围（如800 nm～820 nm）和高于980 nm的波段范围（如980 nm～1000 nm）时，发现均方根半径高于14mm并且逐渐增加，子午方向上的MTF曲线低于0.1，弧矢方向上的MTF曲线低于0.4，不符合设计要求。另外，该微型光谱仪受到高分辨设计要求（0.05 nm）的限制，光谱波段范围的间隔只能是20 nm，因为当把光谱范围的间隔增大到30 nm、40 nm和50 nm，发现像差会随着光谱范围的间隔的增大逐渐增大，从而使得分辨力逐渐降低，间隔为20 nm、30 nm、40 nm和50 nm的点列图如图6所示。在实际加工中，最宽波段工作范围由光栅的机械旋转范围决定。