高精度测温拉曼激光雷达光谱仪的光学设计

LIU Yang ¹刘洋 ²ZHANG Tian-shu ¹张天舒 ¹ZHAO Xue-song ¹赵雪松 ²XIANG Yan ¹项衍 ²DENG Pan ³邓潘 ¹Lü Li-hui ²吕立慧

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作者信息

1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥230031
2. 中国科学技术大学,安徽合肥230036
3. 电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽合肥230037
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摘要

为了抑制边缘纯转动拉曼光谱成像偏差,提出了一种高精度测温拉曼激光雷达光谱仪光学系统设计.该系统利用非球面透镜组对光谱仪成像球差进行校正,针对光谱仪10mm/rim的线分辨率要求,采用双光栅结构设计并对测温拉曼光谱仪各参数进行光线追迹,拟合得到双光栅的入射角、准直镜焦距和聚焦镜焦距的最优值.将拟合最优化结果代入Zemax软件进行优化分析,结果显示单个成像光谱成像宽度控制在0.7715mm,间隔0.1nm的纯转动连续光谱成像中心间隔可以达到1mm,满足了线阵探测器对成像质量的要求.通过计算在J=6级的纯转动拉曼后向散射信号对瑞利-米散射信号实现了108抑制,达到了高精度纯转动拉曼激光雷达测温的目的,解决了目前双光栅光谱技术无法达到提取355nm波段纯转动拉曼高光谱精度的要求,对测温拉曼激光雷达的技术发展有着深远的意义.

关键词

测温拉曼激光雷达光谱仪/光学设计/非球面透镜组/成像球差校正

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主办单位

中科院合肥物质科学研究院

会议名称

第二届全国激光光谱技术青年学术论坛

会议时间

2018-04-01

会议地点

合肥

会议母体文献

第二届全国激光光谱技术青年学术论坛论文集

页码

1904-1909

出版时间

2018

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