專(zhuān)利名稱(chēng)：一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光譜技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
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(yuǎn)系統(tǒng)和基于 Offner同心結(jié)構(gòu)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(xué)表面均為反射球面且所有球面的球心為同一點(diǎn)。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(wú)像散、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)移動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn)，這種前沿技術(shù)在軍 事偵察、資源勘查、自然災(zāi)害監(jiān)控、環(huán)境污染評(píng)估、醫(yī)學(xué)診斷治療等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng) 用前景。近年來(lái)隨著光柵制造技術(shù)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?qū)嶋H應(yīng)用。凸面光柵同心成像光譜儀的裝配則是實(shí)現(xiàn)儀 器性能的關(guān)鍵。但是目前還沒(méi)有系統(tǒng)的凸面光柵同心成像光譜儀的裝配方法的相關(guān)報(bào)道和 文獻(xiàn)，這在一定程度上影響了同心系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域的推廣。

發(fā)明內(nèi)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(diào)困難進(jìn)而同心精度低，且可實(shí) 用性差的問(wèn)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(shí)現(xiàn)步驟一、配備干涉儀和標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)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(guò)干涉條紋離焦 量調(diào)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(diào)整凸面光柵，讀數(shù)顯微鏡顯示汞燈的-ι級(jí)光譜；步驟四、將探測(cè)器置入步驟三所述的讀數(shù)顯微鏡的位置，望遠(yuǎn)系統(tǒng)置于汞燈與狹 縫之間，根據(jù)汞燈的-1級(jí)光譜像調(diào)整探測(cè)器與望遠(yuǎn)系統(tǒng)的位置，實(shí)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(shí)現(xiàn)凸面光柵同心分光系統(tǒng)主鏡、三鏡的同 心裝調(diào)，采用譜圖直讀法實(shí)現(xiàn)光柵、探測(cè)器的裝配，可實(shí)施性強(qiáng)、裝調(diào)精度高，有效的解決了 凸面光柵成像光譜儀裝配方法的問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明所述的凸面光柵成像光譜儀的結(jié)構(gòu)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(shí)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(shí)施方式
一所 述的將探測(cè)器置入讀數(shù)顯微鏡位置，望遠(yuǎn)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(cè)器，9、望遠(yuǎn)系統(tǒng)，10、標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖1至圖4說(shuō)明本實(shí)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(shí)現(xiàn)步驟一、配備干涉儀1和標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)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(guò)干涉條紋 離焦量調(diào)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(diào)整凸面光柵4，讀數(shù)顯微鏡7顯示汞燈6的-1級(jí)光譜；步驟四、將探測(cè)器8置入步驟三所述的讀數(shù)顯微鏡7的位置，望遠(yuǎn)系統(tǒng)9置于汞燈 6與狹縫5之間，根據(jù)汞燈6的-1級(jí)光譜像調(diào)整探測(cè)器8與望遠(yuǎn)系統(tǒng)9的位置，實(shí)現(xiàn)凸面光 柵成像光譜儀的裝配。本實(shí)施方式中步驟二所述的通過(guò)干涉條紋離焦量控制主鏡2和三鏡3的位置，具 體過(guò)程為干涉儀1的光源同時(shí)發(fā)出參考光束和檢測(cè)光束，所述檢測(cè)光束經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡 10同時(shí)入射至主鏡2和三鏡3，然后經(jīng)主鏡2和三鏡3表面反射后返回至標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡10，所 述返回至標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡10的檢測(cè)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(cè)所述主鏡2和三鏡3的離焦量，當(dāng)主鏡2的離焦量和三鏡3的離焦量相等時(shí)，主 鏡2和三鏡3同心。本實(shí)施方式中步驟一所述的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡10為大口徑凹球面面形檢測(cè)補(bǔ)償鏡，所 述標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)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(shí)施方式中步驟三所述的調(diào)整凸面光柵4，讀數(shù)顯微鏡7顯示汞燈6的-1級(jí)光 譜是指調(diào)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(jí)、-1級(jí)光譜，調(diào) 整凸面光柵4使汞燈6的-1級(jí)光譜的中心波長(zhǎng)位于凸面光柵4的像面中心；探測(cè)器8置入 讀數(shù)顯微鏡7的位置進(jìn)一步微調(diào)凸面光柵4和探測(cè)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(diào)節(jié)望遠(yuǎn)系統(tǒng)9，使探測(cè)器8能接受到探測(cè)目標(biāo)理想的光譜像。本實(shí)施方式中所述的干涉儀1為雙光束單頻激光干涉儀。
權(quán)利要求
1.一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法，其特征是，該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、配備干涉儀(1)和標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡(10)；步驟二、將主鏡(2)和三鏡C3)置于步驟一所述的干涉儀(1)被檢鏡位置，通過(guò)干涉條 紋離焦量調(diào)整主鏡( 和三鏡(3)的位置；步驟三、將汞燈(6)置于狹縫(5)前，凸面光柵⑷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(diào)整凸面光柵G)，讀數(shù)顯微鏡(7)顯示汞燈(6) 的-ι級(jí)光譜；步驟四、將探測(cè)器(8)置入步驟三所述的讀數(shù)顯微鏡(7)的位置，望遠(yuǎn)系統(tǒng)(9)置于汞 燈(6)與狹縫(5)之間，根據(jù)汞燈(6)的-1級(jí)光譜像調(diào)整探測(cè)器⑶與望遠(yuǎn)系統(tǒng)(9)的位 置，實(shí)現(xiàn)凸面光柵成像光譜儀的裝配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法，其特征在于，步驟二 所述的通過(guò)干涉條紋離焦量控制主鏡( 和三鏡C3)的位置，具體過(guò)程為干涉儀(1)的光 源同時(shí)發(fā)出參考光束和檢測(cè)光束，所述檢測(cè)光束經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡(10)同時(shí)入射至主鏡(2) 和三鏡(3)，然后經(jīng)主鏡( 和三鏡C3)表面反射后返回至標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡(10)，所述返回至標(biāo) 準(zhǔn)補(bǔ)償鏡(10)的檢測(cè)光束與1參考光束發(fā)生光干涉，形成干涉條紋，根據(jù)獲得的干涉條紋 檢測(cè)所述主鏡(2)和三鏡(3)的離焦量，當(dāng)主鏡O)的離焦量和三鏡(3)的離焦量相等時(shí)， 主鏡⑵和三鏡⑶同心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法，其特征在于，步驟一 所述的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡(10)為大口徑凹球面面形檢測(cè)補(bǔ)償鏡，所述標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡(10)的面形、口 徑與主鏡O)、三鏡(3)的面形、口徑相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法，其特征在于，步驟三 所述的調(diào)整凸面光柵G)，讀數(shù)顯微鏡(7)顯示汞燈(6)的-1級(jí)光譜是指調(diào)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(jí)、-1級(jí)光譜，調(diào)整凸面光柵(4) 使汞燈(6)的-1級(jí)光譜的中心波長(zhǎng)位于凸面光柵的像面中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法，其特征在于，步驟一 所述的干涉儀(1)為雙光束單頻激光干涉儀。
全文摘要
一種凸面光柵成像光譜儀的裝配方法，涉及光學(xué)儀器領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有凸面光柵同心分光系統(tǒng)同心裝調(diào)困難進(jìn)而同心精度低，且可實(shí)用性差的問(wèn)題，本發(fā)明配備一套干涉儀和標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償鏡；在干涉儀前面置入凸面光柵分光系統(tǒng)的主鏡、三鏡，調(diào)整主鏡、三鏡位置使干涉儀出現(xiàn)干涉條紋；將汞燈置于狹縫前，光柵置入主鏡、三鏡之間，讀數(shù)顯微鏡置入凸面光柵分光系統(tǒng)的像面處，調(diào)節(jié)光柵，使讀數(shù)顯微鏡能夠讀出汞燈的0級(jí)、-1級(jí)光譜；置入探測(cè)器、望遠(yuǎn)鏡頭，調(diào)節(jié)探測(cè)器、望遠(yuǎn)鏡頭，使探測(cè)器能接受到探測(cè)目標(biāo)理想的光譜像。本發(fā)明采用譜圖直讀法實(shí)現(xiàn)光柵、探測(cè)器的裝配，可實(shí)施性強(qiáng)、精度高。
文檔編號(hào)G01J3/28GK102141439SQ201010604099
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者劉玉娟, 唐玉國(guó), 崔繼承, 巴音賀希格 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所