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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
A grating spectrograph can be used for spectrally selective two-dimensional imaging if it is operated with a broad entrance slit. The resulting intensity distribution in its exit plane is a one-dimensional convolution of the spatial and spectral distributions of incident light. We present a dedicated deconvolution filter to reconstruct the spatial image from the spectrograph output. The algorithm is illustrated on Raman imaging of an underexpanded dry air jet. Recorded Raman images correspond to density maps convolved with the Raman spectrum of air; the latter essentially acts as a blurring function for the density map. The deconvolution filter combines the individual images recorded in the O2 and N2 Raman bands into a single image of relative air density.  相似文献   

2.
王之江  薛鸣球 《物理学报》1963,19(11):705-716
本文包括下列结果:1.以矢量代数方法一般地讨论了狭缝形状和谱线形状的关系;导出了一般的角色散公式。2.讨论了由于光栅角倍率特点所残留的不对称象差及其校正方法和其他象差之值,并举出一个校正象差的例。3.探讨了完全校正象差的可能有的结构及其特性。 关键词:  相似文献   

3.
在平场凹面全息光栅的没计制作中,不可避免的存在曲率半径误差,严重影响光栅光谱仪的分辨率.为了从理论上分析并指导光谱仪器的设计和装调,运用几何光线追迹方法计算并分析了不同曲率半径误差下光谱像宽度的变化规律,发现在一个较大的误差范围内子午焦线的位置随着曲率半径的变化前后平移,同时其弯曲程度几乎没有改变.数值计算发现通过调整像面位置或人臂长度均能够补偿曲率半径的误差.数值模拟结果显示,修正使用结构后的光栅能够达到与设计结果相近的成像质量.  相似文献   

4.
极紫外光谱观测和诊断是研究太阳大气基本物理过程的最重要手段之一。但因为波长短,很多可见光仪器的设计方案不再适用,且极紫外观测只能在太空中开展。国际上现有卫星上的太阳极紫外成像仪和光谱仪都有各自的不足,比如极紫外成像仪不能获得高光谱分辨率的谱线信息;狭缝式光谱仪通过扫描可得到活动区域的信息,但扫描时间过长,对于研究剧烈变化的太阳活动有很大的局限性。这些不足制约了对日冕物质抛射(CME)和耀斑等太阳活动的高精度观测及对其机理的研究:无法看到CME在内日冕的加速过程,而且无法将可见光看到的CME现象同极紫外看到的日面源区直接联系;缺少观测目标的视向速度信息,难以识别CME的触发过程。采用多级衍射成像方式的一种新型太阳极紫外成像仪,除实现传统极紫外成像仪功能外,还可以在太阳活动变化过程中同步获得全日面各区域的光谱信息。新型成像仪可以得到高光谱分辨率数据,用于反演低日冕的等离子体视向速度,获得全日面的速度分布,与同时得到的高空间分辨率图像相结合,可以识别太阳活动现象对应的物质运动, 为空间科学研究提供数据;因为没有狭缝和运动部件,可以实现对大视场的太阳活动区域的高时间分辨率成像,有利于捕捉日面活动的快速变化。新型成像仪采用无狭缝光谱分光成像的设计理念,即同一时间把一定光谱带宽的信息记录到一个二维的图像上,此过程可以看成是从某一个角度将空间和光谱数据立方体投影到一个面上,然后再利用反演得到空间分辨图像和光谱信息。多级光谱成像的光学设计与传统光谱仪最大的不同是其不存在逐行扫描的狭缝,这使得其能够同时获得大视场内太阳的空间信息和光谱信息。因为极紫外波段的特殊性,以及本仪器面向卫星遥感应用,不可能像可见光波段或者医用CT机一样实现很多衍射级的同时成像。因此,新型极紫外成像仪光学系统由反射镜、色散光栅和五个探测器组成,入射的太阳极紫外辐射经过光栅色散后分别由五个级次的探测器接收,其中四个探测器分部接收±1和±2衍射级图像,另外一个接收0级图像。空间信息可以直接从0级图像得到,而光谱信息则需要根据五个级次成像的反演结果得出。介绍了光学系统的设计以及反演算法,并分析了反演算法的误差。光路基于变间距光栅设计,可实现空间分辨率1.8 arcsec·pixel-1, 光谱分辨率7.8×10-3 nm·pixel-1,同时减小了体积和重量,适合空间应用。  相似文献   

5.
In this Letter, we have introduced a technique, new to our knowledge, to fabricate gratings on a waveguide of azo-functionalized polymeric films using a slit mask and a fast, direct-writing method. To prevent the destruction of the waveguide by the grating formation on the waveguide, we placed a slit mask on the waveguide. By properly adjusting the resonance, this grating can be used as an integrated wavelength filter. We have produced an attenuation of 13.4?dB at 1562?nm with a FWHM of 3.45?nm. The grating has been fabricated as narrow as the width of the waveguide to couple filtered light into the waveguide by using a slit mask. Any light shifted from the resonance will pass through the waveguide undisturbed.  相似文献   

6.
通过对优化计算出的平场全息凹面光栅制作结构(曝光记录结构)和使用结构(光谱仪分光结构)之间各个参数进行联合数值模拟,得出如下结论:在优化设计参数值附近一个较大范围的误差区域内,平场全息凹面光栅的制作结构参数误 差和使用结构参数误差可以相互补偿,最终补偿的结果可以使光谱成像质量达到与原设计结构相当的水平,满足光谱仪器的使用要求。文章给出了数值模拟结果以及与其相符的实验验证结果。此补偿作用有利于降低平场全息凹面光栅制作 中各个参数精度的调节难度,并且可以对实际使用过程中光谱仪器的设计和装调进行理论上的指导。  相似文献   

7.
宽谱高分辨平场凹面全息光栅光谱仪设计   总被引:1,自引:0,他引:1  
武建芬  赵雷  陈永彦  周超  王泰升  王宇 《光学学报》2012,32(4):409002-87
为了获得宽谱、高分辨的平场凹面全息光栅,将全息凹面光栅理论、遗传算法、衍射级次空间共用和同时消像差思想融合在一起,提出设计宽谱、高分辨平场凹面全息光栅的方法,给出了实际设计步骤。通过Zemax软件光线追迹仿真具体实例,给出了200~800nm波段的点列图变化曲线[均方根(RMS)约为11μm],以10μm×1mm狭缝入射,其光照度光谱图显示光谱分辨率在200~400nm波段为0.25nm,在400~800nm波段为0.5nm。该方法可以用于设计小型化、实用化的宽谱和高分辨平场凹面全息光栅光谱仪光学系统。  相似文献   

8.
We propose an H-shaped metallic grating and investigate its surface plasmon resonance properties. The result shows the formation process of the transmission spectra of the H-shaped grating by adjusting the depths of the arm cuts, and a band gap is formed on the region of short wavelength. It is also presented that the transmission of the H-shaped grating sensitively depends on the width and position of the arm slit, noticeable magnitude modification, redshift and blueshift, meld and split of the resonance peaks are found. In addition, the resonance peaks exhibit dips in the transmission spectrum when the two slit widths are different, and the dips are tunable by changing any one slit width for fixed another slit. To understand its physical origin, a field-interference mechanism, the Fabry–Pérot-like resonance theory and the phase resonance mechanism have been suggested, respectively. By selecting appropriate structural parameters, an H-shaped metallic grating for optical filter and channel selecting devices can be constructed.  相似文献   

9.
“阳”加速器Z箍缩实验用透射光栅谱仪   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
研制的透射光栅谱仪配备了高线密度金透射光栅作为分光元件,使用X光CCD记录时间积分光谱图像。在谱仪结构中引入了两个相互垂直的狭缝,一个用于实现光谱图像的1维空间分辨;另一个与光栅相配合后具有准直入射X光的作用,用来提高谱仪的分辨力。使用该谱仪对"阳"加速器Z箍缩实验的X光辐射进行了测量。当使用铝丝阵作为负载时,测得了铝的K壳层辐射和类锂离子的线谱辐射,并且通过将光谱图像与X光针孔相机的测量结果相比较,观察到了"热点"区域放出的较强的K壳层辐射。  相似文献   

10.
光谱仪谱线和谱带弯曲现象的精确表述方式   总被引:1,自引:0,他引:1  
在矢量衍射理论基础上给出了任意倾斜入射下的光栅方程一般形式以及衍射极角和衍射方位角的完整解析表达式,由此首次导出了平面光栅光谱仪谱线和谱带弯曲量的精确计算公式和对应于衍射极角和衍射方位角的两类角色散公式,比较了谱线弯曲精确公式和近似公式的计算结果,进而指出和弥补了近似公式的不足,并数值考察了入射狭缝高度对光谱仪色散能力的影响程度。由于在以上各式的推导过程中未作任何近似,且涉及到了导致谱线和谱带弯曲的所有可能因素,因而它要比以往所用近似公式更为全面和可靠,可作为实际光谱仪器设计、测试、装调和使用的理论依据。  相似文献   

11.
提出一种多通道平面窄带滤光片阵列结构,该结构由双层金属光栅及其两侧的分布式布拉格反射器(DBRs)组成。所设计的多通道滤光片中心波长范围超过200 nm,每一个通道的中心波长可以通过调节光栅狭缝宽度来调节,从而实现多通道窄带滤光阵列。该结果为中波红外多通道窄带滤光片的设计提供了一条新的路径。  相似文献   

12.
A quantified focal plane testing method, termed phase-shifting grating-slit test, is demonstrated by utilizing a micro liquid crystal display. In contrast to the setup in the Ronchi Test, an incoherent illuminating grating is used and an optical slit is located at the image plane of the tested lens to modulate the aberrated wavefront. With the micro liquid crystal display generating and phase shifting the incoherent illuminating grating with variable frequency, a higher measurement dynamic range can be achieved on demand.  相似文献   

13.
Chen B  Wang MR  Liu Z  Yang JJ 《Optics letters》2007,32(11):1518-1520
We report a dynamic spectral imaging system with spectral band zooming and selection capability that can adapt to different application requirements and significantly reduce the size of the captured spectral image data cube. It employs a diffraction grating to disperse the spectral information of the captured image and uses a dynamic spatial filter at the Fourier plane to select the spectral channel and spectral bandwidth for each spectral image. With a limited fixed spectral channel number, it can provide both coarse and fine spectral image viewing and capture. A prototype spectral imaging system with such spectral band zooming and selection features has been constructed. Spectral zooming from 9 to 50 nm resolution has been demonstrated.  相似文献   

14.
单色仪是成像光谱仪进行光谱连续定标的必备设备,为了对高光谱成像光谱仪进行连续光谱定标,设计了一种轻小型高光谱分辨率的光栅单色仪。采用水平式Czerny-Turner光路结构,以高光谱分辨率为出发点,通过推导计算,从光栅选型、焦距计算、狭缝尺寸的确定等方面详细论述了光栅单色仪的设计思路,给出仪器的重要必要结构参数,并论述了这些结构参数对仪器光谱分辨率和体积的影响。根据光栅单色仪的光路特点,对入射狭缝组件、准直物镜组件和成像物镜组件、扫描结构、机身等进行轻小型机械结构设计,并给出正弦杆扫描机构的结构参数与仪器输出波长和波长扫描精度的数学关系,完成了仪器的整体结构设计和装调。应用汞灯可见光光谱进行波长定标,采用最小二乘法得到定标曲线,并提出步进数极限误差与定标曲线相结合的方法,求得仪器的波长重复性和波长准确度;仪器在400~800 nm波长范围内,光谱分辨率优于0.1 nm,波长重复性达±0.096 6 nm,波长准确度达±0.096 9 nm。  相似文献   

15.
拉曼光谱分辨率是关系到从光谱中提取出样品结构信息的关键参数,高分辨拉曼光谱能够提供更多、更精细的样品有关信息。在此全面分析了现代高分辨拉曼光谱仪中决定光谱分辨率的各参数,辨析了易于混淆的分辨率和色散度概念。用理论分析和实验结果说明光栅密度与光谱分辨率的关系以及采用高密度光栅增进光谱分辨率所受到的限制、如何利用长焦长光栅增进光谱分辨率而不损害仪器通光效率、入射狭缝宽度对光谱分辨率及灵敏度的影响,在此基础上如何求得一个合理的平衡选择;并且用不同配置的现代新型拉曼光谱仪实验研究了多层硅结构中的应力分布和单壁碳纳米管管径分布,实验结果清晰地佐证了以上分析,并充分说明了拉曼光谱测量中选择分辨率的重要性。  相似文献   

16.
The temporal change of the radial temperature profile of a free burning argon arc at power frequency and a flashover arc near the surface of a polluted plate is experimentally determined with the help of a spectroscopic system, the detail of which is described in this paper. The image of the arc is scanned by a rotating 30-facet mirror drum over the entrance slit of a grating spectrometer. The intensity of up to four spectral lines can be simultaneously measured. The temperature results for the argon arc are derived by employing the absolute intensity method and the relative intensity method. This preliminary experimental investigation shows that the system is capable of measuring and monitoring the temperature development of nonsteady arcs which may be randomly moving in a known space  相似文献   

17.
偏晶向(111)硅片闪耀光栅的制作   总被引:2,自引:2,他引:0  
鞠挥  张平  王淑荣  吴一辉 《光子学报》2004,33(6):755-757
硅光栅的制作可以利用湿法腐蚀体硅工艺.湿法腐蚀利用硅的各向异性,由硅的晶面形成光栅工作凹槽,利用湿法工艺可以制作在不同光谱波段内工作的闪耀光栅.设计了一种利用偏晶向(111)硅片制作闪耀光栅的方法,使用这种方法可以批量制作闪耀角度较小的光栅.利用扫描电子显微镜(SEM)进行了光栅表面形貌测试,试验结果表明,制作的硅光栅样片具有良好光学特性的反射表面和光栅槽形.硅闪耀光栅可以被用来制作微型光谱仪、滤光器等微型仪器或器件.  相似文献   

18.
We propose for the first time, a newly configured device based on nested-ring Mach-Zehnder interferometer structure (NRMZI). The device is capable of generating a box-shaped spectral response approaching an ideal filter due to the double-Fano resonances that arise from multiple interference within the nested-ring as well as that within the MZI. It may be considered as the integrated-optic analog of a reflection or diffraction grating, and as with grating, can be used efficiently as a filter, sensor, or switch at the appropriate operating wavelengths.  相似文献   

19.
We demonstrate a new class of all-fiber frequency comb filter that exhibits unprecedented capabilities for tuning the comb's free spectral range (FSR). The filter exploits a spectral Talbot-like effect in a sampled chirped fiber Bragg grating. The FSR is tailored by application of a linear strain gradient to modify the relative phase between the samples. The FSR can be tuned in discrete steps that correspond to the nominal value of the FSR of the sampled unchirped grating divided by integer factors. In this demonstration the FSR is varied from 51 to 3.9 GHz.  相似文献   

20.
鞠莉  李文兰  钟安 《光学学报》1990,10(8):735-741
本文用衍射理论定量分析了扩展光源照明的双光栅系统中滤波狭缝对成象莫尔条纹形成的影响及作用,给出了狭缝的面内及离面位移量与条纹手移量及倾斜角间的关系.  相似文献   

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