姜岩秀， 巴音贺希格， 杨 硕， 赵旭龙， 吴 娜， 李文昊

1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033

2. 中国科学院大学， 北京 100049

在线诊断光谱仪用光栅制作误差对光谱成像的影响及补偿

姜岩秀1， 2， 巴音贺希格1*， 杨 硕1, 2， 赵旭龙1, 2， 吴 娜1， 李文昊1

1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033

2. 中国科学院大学， 北京 100049

为制作应用于在线诊断光谱仪的高分辨率光栅， 通过分析记录参数误差对光栅刻线密度、 聚焦曲线、 谱像宽度等的影响及规律， 提出相应的补偿方法是必要前提。 基于费马原理、 光程差理论及像差理论， 分析了光栅光谱性能对记录参数误差的影响及其敏感性。 在光栅使用参数固定的情况下， 记录角度误差对光谱性能影响较大， 在光栅设计时可通过对记录角度加权的方法来提高记录角度的取值的精确度； 记录臂长误差对光谱性能影响较小； 记录臂长和记录角度的相对误差决定了其对光栅光谱性能影响程度。 结果表明， 单侧记录臂长和角度误差对光谱性能的影响， 可分别通过调节两臂臂长及角度的相对误差进行补偿。 由此可以确定对应用于在线监测光谱仪光栅成像质量影响较大的误差因素， 并给出制作误差的相应补偿方法， 降低曝光系统的调试难度， 为制作在线诊断光谱仪用高分辨率光栅提供理论指导。

平面变栅距全息光栅； 分辨率； 刻线密度误差； 聚焦曲线； 谱像宽度

引 言

同步辐射光源由于其连续光谱、 高准直性、 高亮度、 具有偏振以及脉冲时间结构， 同时其光谱性能可预知和精确调节等特点， 广泛应用于基础科学、 物质科学和生命科学等科学研究领域[1-5]。……