张洋+杨增鹏+孟祥月+屈中权+杨乾+吕宪魁+罗艳琳+方玉萍+杜德伟+冯洁+杨卫平

摘要：简述了光谱仪的原理、阶梯光栅的基本原理和光栅光谱仪的特性参数。针对目前国内正在研制的光纤阵列太阳光学望远镜，提供了一种太阳光栅光谱仪结构的设计方案。根据太阳光栅光谱仪接收整个太阳光谱的要求，该方案采用了双狭缝设计。根据太阳光栅光谱仪尺寸大、分辨率高、色散大的特点，该设计方案采用了白瞳设计，并对结构中各个元件的选择进行简要阐述。光谱仪采用光纤接入，光栅工作在准Littrow角条件下，以获得高衍射效率，同时辅以棱镜增大横向色散，分开重叠的光谱级次。整个系统结构简单紧凑，可以有效地缩小光谱仪尺寸。

关键词： 光栅光谱仪； 分辨率； 双狭缝； 白瞳设计

中图分类号： TH 744.1 文献标志码： A doi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2017.02.015

文章编号： 1005-5630（2017）02-0081-08

引 言

太阳与人类的生活息息相关，它是地球能量的最主要来源。为了获得太阳爆发活动的清晰物理图像，解释太阳剧烈活动爆发的物理机制，对空间天气预报，特别是空间灾害性天气进行预警，需要对太阳光谱进行分析。在我国制定的“十二五”科学技术长期发展规划中，明确将空间灾害天气的预警和预报列为亟待攻克的科学难题。同时地球大气、陆地表面、海洋、土壤对太阳辐射的吸收或反射具有很强的波长依赖性[1-4]，因此分析太阳光谱有利于更加准确地分析地球的天气和生态环境的变化[5-7]。

随着世界各国对太阳的探索欲增强，各国正在争相研制大口径天文望远镜。……