光谱仪中球面聚焦反射镜和凹面全息光栅像差互补的一体化设计
Acta Optica Sinica（2016）
摘要
为了兼顾光源聚焦镜引入的像差对光谱仪器分辨率和信噪比的影响,提出了消像差凹面全息光栅和聚焦反射镜一体化设计方法.建立了包含聚焦镜和凹面全息光栅的像差分析物理模型,推导了像差系数表达式,构造了像差校正目标函数,经优化得到设计结果.在一体化设计中,针对臂长为170.3 mm、基底曲率半径为170.2 mm的单色仪光栅,通过反向增大全息光栅像散项,补偿聚焦镜引入的轴外像差.与传统设计方法相比,该方法的像面点列图的均方根尺寸在子午方向由86 μm减小到81 μm,弧矢方向由765μm减小到167 μm,提高了系统的消像差能力,为凹面光栅光谱仪器的光学系统设计提供了新的思路.
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关键词
gratings,corrected aberration concave holography,integrated design,grating design,spherical focusing mirror,optical path function
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