光谱分析仪光学系统的优化设计方法
极紫外光谱仪光学系统的优化设计
第30卷 第9期光 学 学 报V ol.30,N o.92010年9月ACTA OPTICA SINICASeptember,2010文章编号:0253 2239(2010)09 2646 06极紫外光谱仪光学系统的优化设计徐 挺 吕丽军(上海大学精密机械系,上海200072)摘要 将平面对称光学系统的像差理论应用于极紫外(XU V )光栅仪器的评价函数,可以得到评价函数关于光学参量的解析表达式。
应用合作型协同进化遗传算法来解决多参量评价函数的优化问题,建立了优化程序。
应用该程序对XU V 摄谱仪系统进行优化设计,并运用光线追迹程序Shado w 对该光学系统进行数值成像计算和比较,研究结果表明发展的评价函数在XU V 多元件光栅光学系统优化设计中是十分有效的。
关键词 光学设计;评价函数;像差;优化设计中图分类号 T H 744.1 文献标识码 A doi :10.3788/AOS 20103009.2646Optimization of Optical System of Extreme Ultra V iolet SpectrometerXu Ting L Lijun(Depa r t m en t of Pr ecision M echa nism ,Shan ghai Un iver sity ,Shan ghai 200072,Chin a )Abstract The aberration theory of plane symm etric optical systems recently developed is applied to the m erit function of extreme ultra violet (XUV)grating instrument defined;consequently the m erit function can be expressed a s a function of optical parameters.This merit function of multiple param eters is optim ized with the cooperative co evolutiona ry genetic algorithms.The optim ization program is set up,which is then used to optimize a XUV fla t field spectrograph system;the ray tracing ca lculations to the optical system are made with the program Shadow.The imaging calculations show that the merit function is a very useful means to optimize the XUV multi element grating instruments.Key wo rds optical design;merit function;aberration;design optimization收稿日期:2009 09 24;收到修改稿日期:2010 01 07基金项目:国家自然科学基金(10775095)和上海市教委创新基金(08YZ14)资助课题。
AOTF成像光谱仪光学系统的最优方案选择
AOTF成像光谱仪光学系统的最优方案选择常凌颖;赵葆常;邱跃洪;汶德胜【摘要】基于声光可调谐滤波器(AOTF)的成像光谱仪是一种新型的成像光谱仪,它除了具有一般成像光谱仪的二维空间信息与一维光谱信息外,还能获得目标的偏振信息.在实际应用中AOTF可接收的光束孔径角一般不大于5°～6°,因而受到所采用声光晶体可接收角度的限制,AOTF光谱成像仪的光学系统不能同时兼顾大孔径与大视场.要求AOTF成像光谱仪视场满足128×128像元,TeO2晶体尺寸为10mm×10 mm,根据声光可调谐滤波器成像光谱仪光学系统的特点,分析比较了2种光学系统总体方案,最终将系统的孔径光栏放置在晶体上,TeO2晶体尺寸限制了孔径光栏的尺寸,晶体可接收的角度决定了系统的视场角,提高了能量利用率,获得较高的图像信噪比.%Compared with the traditional spectral imaging instruments, an acousto-optic tunable filter is a new type of imaging spectrometer, which can obtain target polarization spectrometer and two-dimensional spatial information. However, AOTF can only receive the beam with angle less than 5°~6° in the practical application. Because of the limited receiving angle, AOTF spectral imager optical system can not achieve the large aperture and large field of view at the same time. We developed the AOTF imaging spectrometer field of view to meet the requirements of128×128 pixels and the TeO2 crystal size of 10mm×10mm. Based on the features of the acousto-optic tunable filter imaging spectrometer optical system, an optimal system design was determined, the aperture stop was placed in the crystal, aperture stop size was limited by TeO2 crystal size, and the system field of view was determined by the crystal. The energyutilization ratio is improved and the signal to noise ratio of the image is increased.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】4页(P5-8)【关键词】成像光谱仪;AOTF;光学系统;光栏【作者】常凌颖;赵葆常;邱跃洪;汶德胜【作者单位】西安邮电学院,陕西西安710121;中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西西安710119;中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西西安710119;中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西西安710119【正文语种】中文【中图分类】TN202;TH732引言声光可调滤波器（AOTF）是I.C.Chang于1974年提出的［1］，它利用双折射量随角度的变化来补偿因角度变化所引起的动量失配，实现非共线的目的。
光谱分析仪光学系统的优化设计方法
光谱分析仪光学系统的优化设计方法该方法以光线光学为依据，在光源和光瞳上以高密度取样，将追迹实际取样光线得到的点列图作为评价依据，根据光谱分析系统的评价指标，将整个系统以单色器入口为分界点分为两个子系统，分别对其进行优化设计，研制了对结果的后处理模块，并将其集成到光学设计软件中去。
给出了一个原子吸收分光光度计光学系统实例，使用波段为190~860nm。
设计结果和样品实验表明，该系统达到0.3nm 的光谱分辨力要求。
光谱分析仪器通过检测样品的吸收或发射光谱，达到分析样品组分，监测样品质量的目的，在生化，医学，药物临床，化学化工，仪器卫生，环境监测等方面具有广泛用途，是分析复杂混合物不可缺少的手段。
凭物质的红外光谱图可以推断出分子中存在的基团或键，确定分子化学结构，而紫外光谱可作为定量分析最有用的工具之一，在测量微量，超微量组分中具有很高的灵敏度。
光谱分析仪器中，光学系统具有重要的作用。
要求光源发出的具有一定光谱范围的光经过光学系统后，能够被分离出样品的吸收或发射光谱。
这种以分光为目的的光学系统与常规成像光学系统相比，在评价指标与设计方法上有很大的不同。
基于实际光线光路计算的光谱分析仪器光学系统的优化设计方法，依照光谱分析仪器质量评价指标，给出了相应的算法，研制了对光路计算结果的后处理模块，给出了计算实例。
1 光谱分析仪器光学系统的特点光谱分析仪器光学系统一般包括前置光学系统与光谱分离部分两个子系统，通常含有常规反射元件与衍射光学元件[2-3]，有的还包括透射光学元件。
由图中可以看出，光源(通常是面光源)发出的光经过前置光学系统在单色仪入口处会聚成高能量密度的均匀光柱，该光柱作为单色器的二次光源，发出的光经单色器中的衍射光学元件分光，再会聚到接收面上形成光谱。
目前分辨力较高的单色器大多采用衍射光栅分光，其衍射公式为式(1)中θi为入射角，θd为衍射角，N 为衍射级，λ为光的波长，1/d 为光栅常数。
不同波长的零级衍射光出射方向都相同，其他各级主极大衍射光对不同的波长将有不同的方向。
光谱分析技术的应用与优化
光谱分析技术的应用与优化光谱分析技术是近年来发展最快的分析技术之一，随着科技的进步，任何物质都可以通过光谱分析得出其结构、成分和性质，光谱分析技术在化学、生物、环境、医学等领域有着广泛的应用。
同时，如何优化光谱分析技术以达到更高效、更精确的分析结果也是科学家一直在探索的方向。
光谱分析技术的应用光谱分析技术主要是利用光的吸收、散射、透射、发射等现象来查定物质的性质。
其中最常见的是紫外、可见、红外光谱以及拉曼光谱等。
这些光谱都是通过将光分成不同波长的光来进行分析，从而揭示物质的性质。
在化学领域，光谱分析技术被广泛应用于分析和鉴定各种化合物、材料和环境中的污染物。
例如，常见的红外光谱可以用于检测化合物中的化学键种类、官能团、分子结构等信息。
而拉曼光谱则可以通过分析物质分子振动模式来识别化合物。
对于有机化合物的研究，核磁共振光谱是一种重要的分析方法，可以用于分析有机分子的结构和环境，进而推断分子间的化学键和官能团等。
除化学领域外，在生物医学领域和环境科学中，光谱分析技术也有着广泛的应用。
例如，在医学中，拉曼光谱被用于诊断和鉴定肿瘤细胞，而红外光谱则可以用于检测人血液中的各种元素含量。
在环境科学中，通过分析农田、水源、空气等环境中的样品，可以有效地检测到各种污染物，为环境治理和保护提供有力的科学依据。
光谱分析技术的优化为了得到更加精确和可靠的光谱分析结果，科学家们一直在探索如何优化光谱分析技术的方法。
主要包括以下几个方面：1.光源优化光源是光谱分析的基础，光源的不稳定性会导致光谱峰的形状和强度的变化。
因此，科学家们探索出了一些稳定的光源，例如钨灯和氙灯等。
2.信号处理优化信号处理是影响光谱分析结果的重要因素之一。
现在，科学家们通过数学和计算机技术将光谱图像进行数字化处理，可以有效地将杂乱的信号过滤掉，使从光谱中提取出来的信息更加精确可靠。
3.样品处理优化样品处理是光谱分析的关键步骤，而样品的形式、浓度等均会影响光谱分析结果。
光谱仪光路设计
光谱仪光路设计
光谱仪光路设计是指设计一套适合进行光谱测量的光学系统，包括光源、样品、检测器和光学元件的选择和安排。
一般来说，光谱仪光路设计可以分为以下几个步骤：
1.选择合适的光源：根据需要测量的光谱范围和光谱强度要求，选择合适的光源。
常用的光源包括白炽灯、氘灯、钨丝灯、氙灯等。
2.选择合适的样品舱：根据需要测量的样品类型（固体、液体、气体）选择合适的样品舱。
样品舱有时需要具备温控功能，以确保测量的稳定性。
3.选择合适的光学元件：根据需要测量的光谱范围和分辨率要求，选择合适的光学元件，如色散棱镜、光栅等。
光学元件的选择关系到光谱仪的分辨率和准确性。
4.设计光路布局：根据光学元件的选择和样品舱的位置，设计
光学系统的具体布局。
通常包括光源、样品舱和检测器之间的光路传输路径。
5.考虑光学元件的调整和对准：在搭建光学系统时，需要注意
光学元件的调整和对准，以确保光路的稳定性和准确性。
6.选择合适的检测器：根据需要测量的光谱范围和灵敏度要求，选择合适的检测器。
常用的检测器包括光电二极管、光电倍增
管、光电探测器等。
7.测试和校准：在设计完成后，对光谱仪进行测试和校准，以确保测量结果的准确性和稳定性。
总结起来，光谱仪光路设计需要考虑光源选择、样品舱设计、光学元件选择和布局、光学元件对准、检测器选择以及测试和校准等方面的因素。
这些因素的选择和安排将直接影响到光谱仪的分辨率、准确性和稳定性。
物理实验中的光学系统调试与优化技巧
物理实验中的光学系统调试与优化技巧在物理学中，光学是一门研究光的性质和行为的学科。
光学实验在研究光学现象和验证理论方面起着重要作用。
然而，光学实验的过程并不总是一帆风顺的。
为了使实验结果更加准确和可靠，需要对光学系统进行调试和优化。
接下来，我将分享一些物理实验中常用的光学系统调试与优化技巧。
1. 光源选择与校准在光学实验中，选择适当的光源非常重要。
常见的光源包括白炽灯、氘灯、汞灯等。
根据实验的需要，选择适合的光源能够提供所需的光强度和波长范围。
此外，光源的光谱特性也需要校准。
例如，在使用氘灯作为光源时，可以通过使用光校正装置来校准光谱。
2. 准直与聚焦在光学实验中，准直和聚焦是非常关键的步骤。
准直是为了保证光线在光学系统中传播时的平行性，聚焦则是为了使光线最终集中到所需的位置。
准直技巧包括使用准直器和准直透镜确定入射光线的方向和位置。
聚焦技巧包括使用透镜、反射镜和平面镜来控制光线的偏折和聚焦效果。
3. 光路稳定在进行光学实验时，光路的稳定性是至关重要的。
光路不稳定可能导致实验结果的波动和误差。
为了保持光路的稳定性，可以使用稳定性架和角度调节装置来固定光学元件和调整它们的位置。
此外，还可以使用红外灯和红外探测器来监测光路的稳定性，并及时调整。
4. 噪声控制在一些高精度的光学实验中，噪声是一个不可忽视的因素。
噪声可能来自光源本身、环境因素或光学系统中的其他元件。
为了降低噪声的影响，可以采取一些控制措施。
例如，使用滤光片来降低环境光的干扰，使用遮光板来阻挡杂散光的进入，以及使用光衰减器来调节光强。
5. 物品适配与清洁在进行光学实验时，物品的适配和清洁也非常重要。
适配是指确保光学元件和仪器的相互连接和安装符合要求，以确保光路无阻碍。
清洁是指保持光学元件和仪器的表面干净，以避免灰尘、污渍和指纹等对光学性能的影响。
在清洁光学元件时，应使用专用的光学纸和清洁液，并遵循正确的操作步骤。
6. 数据分析与误差估计在物理实验中，数据分析是不可或缺的一步。
物理实验技术中的光学系统调整与优化方法
物理实验技术中的光学系统调整与优化方法物理实验中的光学系统调整与优化方法引言：在物理实验中，光学系统是一项重要且常见的技术。
无论是在材料研究、光学器件的制造，还是在光学成像等领域，光学系统的调整与优化都是至关重要的一环。
本文将探讨光学系统的调整方法、优化技巧以及相应工具的应用。
一、系统初始调整光学系统的初始调整是确保任何实验都能够顺利进行的关键步骤。
首先，需要确保光学器件的准确装配。
使用标定的工具，如卡尺和光学纤维等，可以确保器件的位置和间距的准确性。
其次，要进行初始的对准操作。
通过调整光学元件，使得光线通过光学系统时尽可能地保持平行且居中，可以保证光学系统的正常工作。
二、衍射光学系统的调整衍射是光学实验中经常遇到的现象之一，因此衍射光学系统的调整显得尤为重要。
首先，调整光源的位置和强度，保证足够的光照射到样品或衍射装置上。
其次，调整透镜或凸面镜的位置和焦距，以使得衍射图样清晰可辨。
对于使用多个光学元件构成的光学系统，需要逐一调整每一个元件，确保光线的传输路径和衍射效果的最佳化。
三、干涉光学系统的调整干涉现象在光学实验和应用中具有重要意义。
调整干涉光学系统时，首先需要保证两条光路的长度相等。
可以通过调整反射镜、透镜或水平台的位置来实现。
其次，需要避免光源产生的多条相干光线进入干涉系统。
可以采用滤光片或波长选择器等方法进行滤除。
最后，调整反射镜、透镜或其他光学元件的位置和角度，使得干涉图样明亮且清晰。
在某些实验中，还需要对干涉图样进行定量的测量和分析，需要使用像差校正器、干涉计等精密仪器进行调整和优化。
四、成像光学系统的调整成像是光学系统中最常用的功能之一。
调整和优化成像光学系统时，首先需要调整镜头的位置和焦距，以获得清晰且适当放大的图像。
如果发现图像产生畸变或不清晰，可以通过调整镜头的位置和角度，或者使用像差校正器来进行纠正。
其次，需要确保光源的稳定性和均匀性。
无论是使用白光还是单色光源，在成像过程中需要确保光源的稳定，并采取适当的措施来避免背景噪音的干扰。
物理实验技术中的光学系统调试与优化方法
物理实验技术中的光学系统调试与优化方法引言光学系统是物理实验中不可或缺的一部分，它广泛应用于天文观测、纳米科技、生物医学等领域。
然而，要获得准确可靠的实验结果，必须对光学系统进行调试与优化。
本文将探讨物理实验技术中光学系统调试与优化的常用方法，以及应注意的问题。
一、对光路进行精确校准在光学实验中，精确的光路校准至关重要。
首先，调试光路前必须检查光源的亮度和方向。
为了获得均匀的光源，可以使用透镜来实现光线的均匀分布。
其次，对于装有多个光学元件的光学系统，必须保证它们的位置和角度精确可靠。
这可以通过使用高精度的调整器和自动反射仪来实现。
为了减少多次调整的繁琐，我们可以利用激光干涉仪进行初步的光路调整，并结合计算机辅助设计软件进行进一步的优化。
二、光学元件的选择和调试光学系统中的光学元件扮演着至关重要的角色。
在选择光学元件时，首先要考虑其透射率和波长范围是否符合实验需求。
其次，要考虑光学元件的折射率、相对光学厚度等参数，以获得所需的光学功效。
在调试光学元件时，可以使用前述的激光干涉仪和自动反射仪进行精确的发射角度和反射率的测量，以保证光学元件的优良性能。
三、防止光学干扰和干涉效应在实验中，常常会遇到光学干扰和干涉效应，它们会干扰实验的进行，并且使数据结果产生误差。
为了解决这些问题，可以采取以下措施。
首先，可以使用滤光片和偏振器来选择特定的波长和偏振方向。
其次，可以使用光学滤波器和吸收材料来吸收或减少多余的光。
此外，合理设置实验环境，例如在实验室中避免明亮的窗户和强光源，保证实验室内的光线稳定，可以有效减少干扰和干涉效应。
四、仪器的精度校准和灵敏度提升在物理实验中，仪器的精度和灵敏度对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。
在调试光学系统中，首先要做的是校准测量仪器。
例如，使用标准物质对光功率计进行校准，使用激光干涉仪对位移测量仪进行校准等。
其次，可以通过改进仪器的设计和优化探测器的性能来提高仪器的灵敏度。
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第３１卷第６期 光电工程V ol.31,No.6 ２００４年６月 Opto-Electronic Engineering June,2004文章编号：1003-501X（2004）06-0041-03光谱分析仪光学系统的优化设计方法李晓彤，岑兆丰( 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，浙江 杭州 310027 ) 摘要：提出一种光谱分析仪光学系统的优化设计方法。
该方法以光线光学为依据，在光源和光瞳上以高密度取样，将追迹实际取样光线得到的点列图作为评价依据, 根据光谱分析系统的评价指标，将整个系统以单色器入口为分界点分为两个子系统，分别对其进行优化设计，研制了对结果的后处理模块，并将其集成到光学设计软件中去。
给出了一个原子吸收分光光度计光学系统实例，使用波段为190~860nm。
设计结果和样品实验表明，该系统达到0.3nm的光谱分辨力要求。
关键词：优化设计；光谱分析仪；光学系统；光线追迹；光谱分辨力 中图分类号：TH744 文献标识码：ＡAn optimized design method for optical system of a spectroanalyzerLI Xiao-tong, CEN Zhao-feng(State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation,Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)Abstract: An optimized design method for optical system of a spectroanalyzer is proposed. On the basis of ray optics and spot diagrams obtained through high-density sampling for light source and pupil plane as evaluation factors, the whole system is divided into two subsystems from the entrance of monochromator based on evaluation specifications for spectral analyzing system. A post-processing module is developed through optimizing the first sub-system and monochromator, respectively, and the module is integrated into optical design software. A practical example for optical system of atomic absorption spectrophotometer is given and its operating band is from 190 nanometer to 860nanometer.The design results and sample experiments show that the system has attained the demand of0.3nanometer spectral resolution.Key words: Optimization design；Spectrometers；Optical system；Ray tracing；Spectral resolution引 言 光谱分析仪器通过检测样品的吸收或发射光谱，达到分析样品组分，监测样品质量的目的，在生化，医学，药物临床，化学化工，仪器卫生，环境监测等方面具有广泛用途，是分析复杂混合物不可缺少的手段。
凭物质的红外光谱图可以推断出分子中存在的基团或键，确定分子化学结构，而紫外光谱可作为定量分析最有用的工具之一，在测量微量，超微量组分中具有很高的灵敏度[1]。
光谱分析仪器中，光学系统具有重要的作用。
要求光源发出的具有一定光谱范围的光经过光学系统后，能够被分离出样品的吸收或发射光谱。
这种以分光为目的的光学系统与常规成像光学系统相比，在评价指标与设计方法上有很大的不同[2]。
本文提出了基于实际光线光路计算的光谱分析仪器光学系统的优化设计方法，依照光谱分析仪器质量评价指标，给出了相应的算法，研制了对光路计算结果的后处理模块，给出了计算实例。
光电工程 第３１卷第６期 42１ 光谱分析仪器光学系统的特点 光谱分析仪器光学系统一般包括前置光学系统与光谱分离部分两个子系统，通常含有常规反射元件与衍射光学元件[2-3]，有的还包括透射光学元件。
图1就是一种原子吸收分光光度计光学系统。
由图中可以看出，光源(通常是面光源)发出的光经过前置光学系统在单色仪入口处会聚成高能量密度的均匀光柱，该光柱作为单色器的二次光源，发出的光经单色器中的衍射光学元件分光，再会聚到接收面上形成光谱。
目前分辨力较高的单色器大多采用衍射光栅分光，其衍射公式为d N /sin sin d i λθθ=+ (1)式(1)中θi 为入射角，θd 为衍射角， N 为衍射级，λ为光的波长，1/d 为光栅常数。
不同波长的零级衍射光出射方向都相同，其他各级主极大衍射光对不同的波长将有不同的方向。
为了有足够的能量供检测，同时又将各波长的光谱区分开，通常采用+1级或－1级衍射光。
常规成像光学系统以成像为目的，而光谱分析光学系统以光谱分离为目的，因此具有不同的质量评价要求，其中包括单色器入射光柱光强均匀性、在较宽的入射波段内具有较高的光谱分辨力等。
因此，常规的成像光学系统的质量评价方法如几何像差、波像差、传递函数等在此将不再适用，有必要根据以上要求对从光源到接收面的光路作全面分析，对每一条可能的光路进行计算，从而在单色器入口处得到能量集中且光强均匀的入射光柱，在接收面上得到较高的光谱分辨力和信噪比。
２ 系统优化设计方法与评价软件 本文作者将整个光谱分析光学系统分为两个部分，进行分段优化设计。
为了保证系统评价的准确性，在光源和光瞳上以高密度取样作实际光线追迹，以此产生的一系列点列图作为一个评价依据。
这部分工作可以由常用的光学系统设计软件来完成。
对于光学系统的第一个部分，即从光源到单色器入口，为了节省仪器空间，这部分光路往往须有一次以上的转折，最终要求光源发出的光在单色器入口处形成能量集中且光强均匀的入射光柱。
也就是说，该处应形成满足一定要求的像散光束，故此处光路中通常含有复曲面。
计算时应根据单色器入射光柱的大小对该前置光学系统进行优化。
在光瞳上取样可以由光学系统设计软件自动完成，而在光源上取样是对视场取样，一般光学设计软件对视场的设置极其有限，如ZEMAX 一次最多只能计算12个视场，所以必须做多次计算与优化。
图2是对图1所示的光学系统在波长为210nm 、436nm 和860nm 处分别作高密度取样光线计算所得到的单色器入口处的迭加点列图。
对于光学系统的第二个部分，即单色器入口到接收面，应在前置光学系统确定后，考虑由光源到接收面的整个光路，对单色器各面面形与位置进行优化。
这里对视场取样时存在与第一部分相同的问题，即一次只能计算少数视场，所以也必须做多次计算，其结果由作者自行研制的软件作进一步处理，以得到整个面光源发出的光经系统后在接收面上产生的综合效果。
图3是光谱分析仪器光学系统优化设计的流程图。
图1 原子吸收分光光度计光学系统Fig.1 Optical system of atomic absorption spectrophotometer7mm6mm8mm图2 单色器入口处的迭加点列图Fig.2 Spot diagram superposed at entrance of monochromator２００４年６月 李晓彤 等：光谱分析仪光学系统的优化设计方法43３ 实 例 以图1所示的光学系统为例，在光源上以10×10网格取样，在光瞳上以32×32网格取样，对波长为190nm 至860nm 的宽波段光谱完成了优化设计。
本例中单色器入口狭缝宽度为0.1mm ，光栅常数1800条/mm ，设计时经多次选择，发现取主波长为486nm 可以得到满意的结果。
最终得到接收器上279.2nm 、279.5nm 和279.8nm 三个波长产生的光谱分布如图4所示。
样品实验表明，全波段的光谱分辨力均能满足要求。
４ 结 论 综上所述，光谱分析系统通常可分为前置光学系统狭缝和单色器两个部分，前置光学系统的设计决定了入射光柱的质量，而分辨力主要由入射光柱处的狭缝宽度与单色器光栅常数所决定。
这种系统的优化设计可分为两步：首先优化设计前置光学系统，使入射光很好地会聚于单色器入口狭缝。
确定前置系统后，优化设计单色器光学系统，包括光学元件参数和确定最佳接收面位置。
利用这种分段优化设计方法和相应的软件设计光谱分析仪器光学系统的优点在于：(1)可以在保证入射光柱质量的前提下，充分地利用光能，以保证获得足够的信号强度。
这对于光谱范围宽并含透射元件的系统更为重要。
(2)能够尽可能地减小单色器的像差，充分利用光栅的分光能力，并选择最佳接收位置，以达到较高的光谱分辨力和信噪比。
参考文献： [1] 曾繁清，杨业智· 现代分析仪器原理[M]. 武昌：武汉大学出版社，2000.[2] Michael , Haas R. Optical design and diffraction analysis for AIRES:an airborne infraRed echelle spectrometer[J]· SPIE , 2002，4857：85－96.[3] 李 华，邢廷文，马文礼. 一种以光栅作为分光元件的远红外光谱仪[J]· 光电工程，2002，29(3)：43－46.4mmTotalnum=9840Num(λ1) = 3252 , y_aver(λ1) = －0.126988Num(λ2) = 3252 , y_aver(λ2) = －0.0004 Num(λ3) = 3252 , y_aver(λ3) = 0.125642λ1 = 279.2nm λ1 = 279.5nm λ1 = 279.8nm1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 01000 －1000Position / microns279.2nm279.5nm279.8nmR e l a t i v e e n e r g y图4 接收面上的光谱分布图Fig.4 Spectral distribution on receiving plane图3 光谱分析光学系统优化设计流程图Fig.3 Flow chart for optimized design of spectrum analysis optical system。