[發(fā)明專利]一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法

無效

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• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102141439A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉玉娟;崔繼承;巴音賀希格;唐玉國
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發(fā)明涉及光譜技術領域，具體涉及一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法。

背景技術

凸面光柵成像光譜儀是“圖譜合一”的新型分析儀器，它由前置望遠系統(tǒng)和基于Offner同心結構的離軸三反式凸面光柵分光系統(tǒng)組成，Offner離軸三反式同心分光系統(tǒng)所有光學表面均為反射球面且所有球面的球心為同一點。同心系統(tǒng)特性使凸面光柵成像光譜儀具有譜線彎曲和色畸變小、無像散、結構簡單、無移動部件等優(yōu)點，這種前沿技術在軍事偵察、資源勘查、自然災害監(jiān)控、環(huán)境污染評估、醫(yī)學診斷治療等諸多領域具有廣闊的應用前景。近年來隨著光柵制造技術的發(fā)展，凸面光柵制造工藝不斷提升，凸面光柵同心成像光譜儀從最初的理論研究逐漸走向實際應用。凸面光柵同心成像光譜儀的裝配則是實現(xiàn)儀器性能的關鍵。但是目前還沒有系統(tǒng)的凸面光柵同心成像光譜儀的裝配方法的相關報道和文獻，這在一定程度上影響了同心系統(tǒng)的應用領域的推廣。

發(fā)明內容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有凸面光柵同心分光系統(tǒng)同心裝調困難進而同心精度低，且可實用性差的問題，提供一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法。

一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法，該方法由以下步驟實現(xiàn)：

步驟一、配備干涉儀和標準補償鏡；

步驟二、將主鏡和三鏡置于步驟一所述的干涉儀被檢鏡位置，通過干涉條紋離焦量調整主鏡和三鏡的位置；

步驟三、將汞燈置于狹縫前，凸面光柵置入主鏡和三鏡之間，讀數(shù)顯微鏡置入凸面光柵像面處，調整凸面光柵，讀數(shù)顯微鏡顯示汞燈的-1級光譜；

步驟四、將探測器置入步驟三所述的讀數(shù)顯微鏡的位置，望遠系統(tǒng)置于汞燈與狹縫之間，根據(jù)汞燈的-1級光譜像調整探測器與望遠系統(tǒng)的位置，實現(xiàn)凸面光柵成像光譜儀的裝配。

本發(fā)明的有益效果：采用激光干涉儀實現(xiàn)凸面光柵同心分光系統(tǒng)主鏡、三鏡的同心裝調，采用譜圖直讀法實現(xiàn)光柵、探測器的裝配，可實施性強、裝調精度高，有效的解決了凸面光柵成像光譜儀裝配方法的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的凸面光柵成像光譜儀的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法中主鏡與三鏡同心裝配的示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法中具體實施方式一所述的將汞燈置于狹縫前，讀數(shù)顯微鏡置于像面處的示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法中具體實施方式一所述的將探測器置入讀數(shù)顯微鏡位置，望遠系統(tǒng)置于汞燈和狹縫之間的示意圖。

圖中：1、干涉儀，2、主鏡，3、三鏡，4、凸面光柵，5、狹縫，6、汞燈，7、讀數(shù)顯微鏡，8、探測器，9、望遠系統(tǒng)，10、標準補償鏡。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1至圖4說明本實施方式，一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法，該方法由以下步驟實現(xiàn)：

步驟一、配備干涉儀1和標準補償鏡10；

步驟二、將主鏡2和三鏡3置于步驟一所述的干涉儀1被檢鏡位置，通過干涉條紋離焦量調整主鏡2和三鏡3的位置；

步驟三、將汞燈6置于狹縫5前，凸面光柵4置入主鏡2和三鏡3之間，讀數(shù)顯微鏡7置入凸面光柵4像面處，調整凸面光柵4，讀數(shù)顯微鏡7顯示汞燈6的-1級光譜；

步驟四、將探測器8置入步驟三所述的讀數(shù)顯微鏡7的位置，望遠系統(tǒng)9置于汞燈6與狹縫5之間，根據(jù)汞燈6的-1級光譜像調整探測器8與望遠系統(tǒng)9的位置，實現(xiàn)凸面光柵成像光譜儀的裝配。

本實施方式中步驟二所述的通過干涉條紋離焦量控制主鏡2和三鏡3的位置，具體過程為：干涉儀1的光源同時發(fā)出參考光束和檢測光束，所述檢測光束經過標準補償鏡10同時入射至主鏡2和三鏡3，然后經主鏡2和三鏡3表面反射后返回至標準補償鏡10，所述返回至標準補償鏡10的檢測光束與參考光束發(fā)生光干涉，形成干涉條紋，根據(jù)獲得的干涉條紋檢測所述主鏡2和三鏡3的離焦量，當主鏡2的離焦量和三鏡3的離焦量相等時，主鏡2和三鏡3同心。

本實施方式中步驟一所述的標準補償鏡10為大口徑凹球面面形檢測補償鏡，所述標準補償鏡10的面形、口徑與主鏡2、三鏡3的面形、口徑相匹配。

本實施方式中步驟三所述的調整凸面光柵4，讀數(shù)顯微鏡7顯示汞燈6的-1級光譜是指：調整凸面光柵4的位置和角度，用讀數(shù)顯微鏡7找出汞燈6的0級、-1級光譜，調整凸面光柵4使汞燈6的-1級光譜的中心波長位于凸面光柵4的像面中心；探測器8置入讀數(shù)顯微鏡7的位置進一步微調凸面光柵4和探測器8，使光譜像空間方向大小一致、亮度均勻，光譜方向清晰成像；調節(jié)望遠系統(tǒng)9，使探測器8能接受到探測目標理想的光譜像。

本實施方式中所述的干涉儀1為雙光束單頻激光干涉儀。