极大望远镜高效率多通道光谱仪的光学系统设计 被引量：6

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作者 季杭馨 朱永田 胡中文 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期403-411,共9页

建立了基于边界限制的宽波段高效率多通道光谱仪快速设计的分析模型,讨论了多通道光谱仪的性能要求、初始结构参数、项目成本、风险之间的相互关系。该模型能够根据给定的系统指标快速计算出多通道光谱仪各子系统的结构参数,能在项目初... 建立了基于边界限制的宽波段高效率多通道光谱仪快速设计的分析模型,讨论了多通道光谱仪的性能要求、初始结构参数、项目成本、风险之间的相互关系。该模型能够根据给定的系统指标快速计算出多通道光谱仪各子系统的结构参数,能在项目初期对方案的可行性和项目预算给出合理的评估。以4 m级望远镜为平台,设计了基于体位全息光栅的多通道光谱仪,光谱范围为350～1000 nm,每个通道在闪耀波长处的分辨率为5000,光谱仪本体峰值效率大于53%,全工作波段单色像质能量集中度在80%处优于15μm,满足系统的性能要求。 展开更多

关键词 光学设计 光谱仪 体位全息光栅 极大望远镜

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棱镜-光栅-棱镜分光模块整体化设计及衍射特性分析 被引量：4

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作者 何天博 巴音贺希格 +2 位作者 李文昊 孔鹏 唐玉国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期279-284,共6页

PGP模块是超光谱成像仪中重要分光器件。为了能够在制作前有效预测PGP整个系统的衍射效率分布及其衍射特性,提出了PGP整体化设计方法。从体位相全息光栅设计角度出发,结合棱镜与光栅各项参数的制约关系,编制了计算PGP整体衍射效率的分... PGP模块是超光谱成像仪中重要分光器件。为了能够在制作前有效预测PGP整个系统的衍射效率分布及其衍射特性,提出了PGP整体化设计方法。从体位相全息光栅设计角度出发,结合棱镜与光栅各项参数的制约关系,编制了计算PGP整体衍射效率的分析软件,综合考察了棱镜与光栅各项参数对PGP模块衍射特性的影响,讨论了光栅布拉格波长的漂移特性,据此设计了一种用于成像光谱仪的宽波段高衍射效率PGP分光模块。模拟结果表明:棱镜1材料的色散系数越小,PGP的光谱带宽越窄;光栅布拉格波长的漂移增大了PGP模块和光栅的光谱带宽,带宽增大使光栅的角度选择性随之增大,拓宽了棱镜1材料的选择要求;棱镜1顶角、光栅的胶层厚度和相对介电常数调制度等参数是影响PGP衍射效率分布的重要因素,制作时需要精确控制。利用此方法设计的PGP分光模块在400～1 000nm波段范围内衍射效率不低于50%,并给出具体设计参数,这对PGP制作具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 棱镜-光栅-棱镜 整体化设计 体位相全息光栅 衍射特性 角度选择性

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基于FOSC型的宽波段高效率中低色散光谱仪设计(特邀)

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作者 季杭馨 巴国鑫 +1 位作者 李军 余浩然 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期70-81,共12页

为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(3... 为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(310~1000 nm)。根据光栅方程和光谱分辨率等各项指标,确定光谱仪的初始结构参数,针对光谱仪在全波段的高效率需求以及仪器随动的包络限制,确定光学系统采用双通道设计并近似对称分布:准直系统采用了不同于传统Faint Object Spectrograph and Camera型光谱仪的折反射式系统,在提高了系统效率的同时压缩了空间。色散系统根据直视棱栅的不同工艺,通过棱镜材料和角度的调整对工作波段的光栅效率进行优化并得到8种棱栅参数;红蓝通道相机系统在设计过程中优化选取光学材料,同时结合二次非球面和单透镜的主动调焦补偿,实现大动态温度范围(-30℃~20℃)全视场(φ16°)最大弥散斑半径均方根小于5μm的优良像质。该系统结构紧凑、分布对称,设计结果满足各项指标,光谱仪全波段峰值效率优于60%,最低效率优于20%,具有较高的可实现性。基于曲面芯片工艺,以红通道为例,简化的相机系统至少可提高整体光谱效率约4%,可以为未来光谱仪相机系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 棱栅 天文光谱仪 中低色散 体位相全息光栅 曲面探测器 紫外

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高衍射效率的体积相位全息光栅优化设计 被引量：3

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作者 李建龙 傅克祥 +2 位作者 张丽娟 朱建华 唐雄贵 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期57-59,共3页

本文用严格的光栅理论研究了体积相位全息光栅的相位调制度中各参数的偏差对体积相位全息光栅衍射效率的影响,并依据物理意义提出了体积相位全息光栅的误差模型———GDAUA模型。为此,本文提出了在实验中用优化算法来处理GDAUA模型中的... 本文用严格的光栅理论研究了体积相位全息光栅的相位调制度中各参数的偏差对体积相位全息光栅衍射效率的影响,并依据物理意义提出了体积相位全息光栅的误差模型———GDAUA模型。为此,本文提出了在实验中用优化算法来处理GDAUA模型中的各种偏差对光栅衍射效率的影响,指导制作高衍射效率体积相位全息光栅,从而实现体积相位全息光栅的优化设计。 展开更多

关键词 体积相位全息光栅 傅立叶模方法 GDAUA 优化算法

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体积相位全息光栅的设计与制备 被引量：2

5

作者 梁国栋 徐迈 邹景惠 《光子学报》 EI CAS CSCD 1995年第1期43-47,共5页

本文指出全息干版薄膜在曝光后处理过程中的收缩性和折射率变化对制备全息光栅的周期、倾斜度、布喇格入射角及衍射角的影响问题，并根据实验数据对光栅设计进行修正，再结合Ｋｏｇｅｌｎｉｋ衍射方程及折射率调制度和曝光量的线性关系... 本文指出全息干版薄膜在曝光后处理过程中的收缩性和折射率变化对制备全息光栅的周期、倾斜度、布喇格入射角及衍射角的影响问题，并根据实验数据对光栅设计进行修正，再结合Ｋｏｇｅｌｎｉｋ衍射方程及折射率调制度和曝光量的线性关系，在实验中基本上能准确设计出指定周期、倾斜度和衍射效率的全息光栅。 展开更多

关键词 体积相位 全息光栅 制备 设计

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表面起伏对体积相位全息光栅衍射效率的影响

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作者 谢金 傅克祥 +2 位作者 麻健勇 张丽娟 李建龙 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1249-1253,共5页

从理论上分析了重铬酸盐明胶经过全息曝光制作而成的体积相位全息光栅产生表面起伏时光栅介质层介电常数的变化,严格分析了体积相位全息光栅有表面起伏时所形成的既有折射率调制,又有浮雕调制的复合型光栅的衍射特性,并编制程序进行了... 从理论上分析了重铬酸盐明胶经过全息曝光制作而成的体积相位全息光栅产生表面起伏时光栅介质层介电常数的变化,严格分析了体积相位全息光栅有表面起伏时所形成的既有折射率调制,又有浮雕调制的复合型光栅的衍射特性,并编制程序进行了计算。为了证明程序的正确性,还用所编制的程序计算了一种已知衍射效率光栅的衍射效率,并得到了满意的结果。进而分析了表面起伏、光栅介质层厚度、折射率调制度对体积相位全息光栅衍射效率的影响,并且对它们所产生的影响进行了比较,得出了在获得较大+1级透射率的情况下,表面起伏、光栅介质层厚度、折射率调制度的误差容限,这对体积相位全息光栅的制作有一定的指导意义。 展开更多

关键词 全息 光学器件 光栅表面起伏 傅里叶模方法 体积相位全息光栅

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评杨宜民的微驱动器研究成果

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作者 李伯天 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1994年第3期40-41,共2页

评杨宜民的微驱动器研究成果李伯天（华南理工大学广州５１０６４１）精密工程、精细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿，也是明天技术的基础。超精密机械的加工及现代光学仪器、大规模集成电路和计算机的制造都离不开高精度的微装置... 评杨宜民的微驱动器研究成果李伯天（华南理工大学广州５１０６４１）精密工程、精细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿，也是明天技术的基础。超精密机械的加工及现代光学仪器、大规模集成电路和计算机的制造都离不开高精度的微装置设备，而且现代生物工程、遗传工程和... 展开更多

关键词 微型 驱动器

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人造量子结构

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作者 李艳 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1994年第3期43-44,共2页

人造量子结构美国科学家理查德·费因曼曾在题为“广阔的微观世界”的演讲中提出了他的科学设想，他指出，人们可按照预定的方式，对原于逐个逐个地进行排列，从而得到具有各种美妙特性的物质。近几年来，随着扫描隧道显微镜（ＳＴ... 人造量子结构美国科学家理查德·费因曼曾在题为“广阔的微观世界”的演讲中提出了他的科学设想，他指出，人们可按照预定的方式，对原于逐个逐个地进行排列，从而得到具有各种美妙特性的物质。近几年来，随着扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）应用和有关扫描探测技术的发展，这种... 展开更多

关键词 人造量子结构 量子结构

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美国科学家发现了寻找已久的神经诱导物

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作者 贾志如 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1994年第3期44-46,共3页

美国科学家发现了寻找已久的神经诱导物半个多世纪前，发育生物学家们发现了由分子信号引发的“神经诱导”现象。他们认为，动物的多数组织和器官（包括脑和神经系统），是动物出生之前在神经诱导作用下形成的。长期以来，生物学家们一... 美国科学家发现了寻找已久的神经诱导物半个多世纪前，发育生物学家们发现了由分子信号引发的“神经诱导”现象。他们认为，动物的多数组织和器官（包括脑和神经系统），是动物出生之前在神经诱导作用下形成的。长期以来，生物学家们一直在不懈地探寻引发这一过程的分子信... 展开更多

关键词 美国 神经诱导物

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同一波长曝光和再现的光互连导板的制备

10

作者 梁国栋 郑杰 徐迈 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1994年第3期11-13,共3页

全息干版薄膜在曝光后处理过程中产生收缩，致使曝光产生的光栅条纹倾斜度增大，从而使再现光经布喇格光栅衍射后，射入先导板的入射角增大，导致再现光在光导板中产生全反射。通过这种方法，在全息干版上制备出同一波长曝光和再现的光... 全息干版薄膜在曝光后处理过程中产生收缩，致使曝光产生的光栅条纹倾斜度增大，从而使再现光经布喇格光栅衍射后，射入先导板的入射角增大，导致再现光在光导板中产生全反射。通过这种方法，在全息干版上制备出同一波长曝光和再现的光互连导板。 展开更多

关键词 全处光栅 光互连 导板 计算机通信

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瑞法科学家研究出量子非破坏(QND)测量技术

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作者 程永来 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1994年第4期43-44,共2页

瑞法科学家研究出量子非破坏（ＱＮＤ）测量技术据美国《Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．》报导，瑞典斯德哥尔摩皇家技术研究院和法国巴黎附近的奥尔墨理论与应用光学研究所的研究小组，各自独立研究出了从光束中提取信息然后再复制出含... 瑞法科学家研究出量子非破坏（ＱＮＤ）测量技术据美国《Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．》报导，瑞典斯德哥尔摩皇家技术研究院和法国巴黎附近的奥尔墨理论与应用光学研究所的研究小组，各自独立研究出了从光束中提取信息然后再复制出含有相同信息的原光束的技术，这两个小... 展开更多

关键词 量子系统 测量 非破坏测量

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棱镜-光栅组合色散型超光谱成像系统的优化设计 被引量：13

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作者 杨增鹏 唐玉国 +3 位作者 巴音贺希格 潘明忠 崔继承 杨晋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期132-140,共9页

大视场、超光谱分辨率、高空间分辨是光谱成像仪的发展方向,谱线弯曲和色畸变的抑制则是二维谱图信息准确提取的前提。提出了一种棱镜-光栅光谱成像结构形式,并采用矢量方法构建了棱镜-光栅组合色散元件的数学模型,优化了分光模块的结... 大视场、超光谱分辨率、高空间分辨是光谱成像仪的发展方向,谱线弯曲和色畸变的抑制则是二维谱图信息准确提取的前提。提出了一种棱镜-光栅光谱成像结构形式,并采用矢量方法构建了棱镜-光栅组合色散元件的数学模型,优化了分光模块的结构参数,基于此组合色散元件设计了一个具有近直视光路结构的超光谱成像仪光学系统。该系统光谱范围为400~800nm,入射狭缝长为14mm,F数为2.4,其光谱分辨率达0.5nm,调制传递函数（MTF）在探测器奈奎斯特频率68lp/mm处均大于0.7,谱线弯曲和色畸变均小于1μm,低于单个像素的13.5%。 展开更多

关键词 成像系统 棱镜-光栅组合 矢量建模 光学设计 体相位全息透射光栅

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体相位全息光栅式波分复用器的研究 被引量：3

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作者 张青峰 朱永田 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期150-152,共3页

利用体相位全息光栅的优良特性,研制光栅式密集型波分复用器(DWDM)。准直后的信道波长通过体相位全息光栅两次衍射,在焦面上实现信道波长的分复用。阐述了体相位全息光栅的独特结构特点,给出了体相位全息光栅式密集型光波分复用器件的... 利用体相位全息光栅的优良特性,研制光栅式密集型波分复用器(DWDM)。准直后的信道波长通过体相位全息光栅两次衍射,在焦面上实现信道波长的分复用。阐述了体相位全息光栅的独特结构特点,给出了体相位全息光栅式密集型光波分复用器件的原理图,计算出各个信道的位置及间隔,用Zemax仿真出设计模型。相比于薄膜滤光片式器件而言,具有许多独特的优良特性,能够实现更密集更多信道数量的分复用。 展开更多

关键词 光纤通信 密集型波分复用器件 体相位全息光栅 衍射

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线偏振高斯光束通过复合型衍射光栅的传输特性 被引量：3

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作者 李建龙 吕百达 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1656-1661,共6页

提出一种集合浮雕和折射率周期分布调制的复合型衍射光栅,并利用角谱表示和严格的模式理论研究了线偏振高斯光束通过这种复合型衍射光栅的传输特性.数值计算结果表明,在光栅的同一透射深度处复合型衍射光栅光强的起伏频率要比浮雕型光... 提出一种集合浮雕和折射率周期分布调制的复合型衍射光栅,并利用角谱表示和严格的模式理论研究了线偏振高斯光束通过这种复合型衍射光栅的传输特性.数值计算结果表明,在光栅的同一透射深度处复合型衍射光栅光强的起伏频率要比浮雕型光栅光强的起伏频率小.最后使用复合型衍射光栅模型,研究了亚波长体积相位全息光栅的表面起伏和入射光束的束腰宽度对衍射效率的影响. 展开更多

关键词 复合型衍射光栅 亚波长体积相位全息光栅 高斯光束 严格模式理论 传输特性

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植被日光诱导叶绿素荧光高光谱成像仪研究(特邀)

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作者 于磊 汪涛 林静 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期227-235,共9页

植被日光诱导叶绿素荧光是一种可以表征植被光合生产力的重要衡量指标。为了实现对植被日光诱导叶绿素荧光的广域精准探测,设计并研制了一种叶绿素荧光高光谱成像探测仪。该成像探测仪使用了基于棱镜-体相位全息透射光栅的全透射式光学... 植被日光诱导叶绿素荧光是一种可以表征植被光合生产力的重要衡量指标。为了实现对植被日光诱导叶绿素荧光的广域精准探测,设计并研制了一种叶绿素荧光高光谱成像探测仪。该成像探测仪使用了基于棱镜-体相位全息透射光栅的全透射式光学系统,在高数值孔径(0.25)的基础上实现了高光学性能:可在20°视场和670~780 nm(可扩展至650~800 nm)工作波段实现1 mrad的空间角分辨率、0.3 nm的光谱分辨率和优于100的信噪比。由系统设计结果、样机测试结果和应用数据分析结果可知,样机完全满足设计要求。本仪器可为农林监测和碳循环观测提供重要的科学数据,并可作为陆地植被光合作用中有效的新型观测手段。 展开更多

关键词 植被观测 日光诱导叶绿素荧光 高光谱成像 体相位全息透射光栅

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