郑联慧,刘秉扬,颜慧贤

(三明学院机电工程学院,福建 三明 365004)

0 引言

为了实现对太阳大气活动的准确观测,光谱仪需要具备高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率[1,2]。光栅光谱仪不仅能够用于太阳大气的热力学参数测量,借助成像视场扫描装置或三维视场积分等技术,其还能进行多波段同时成像观测,因此在太阳观测中得到了广泛的应用[3]。

目前,国外已有多台高光谱分辨率的光栅光谱仪投入使用(如:GST上的FISS[3],GREGOR上的GRIS[4],SST上的TRIPPEL[5]),同时还有多台高光谱分辨率太阳光栅光谱仪正在设计制造。而国内已经投入使用的高光谱分辨率光栅光谱仪主要有云南天文台的垂直多波段光栅光谱仪和红外大色散光谱仪[6]、南京大学的多通道光栅光谱仪[7]等。此外,中国1.8 m太阳望远镜CLST正在设计和建造中[8],对其配备的光栅光谱仪进行了设计,并完成了实验光路搭建、光谱标定及性能检测[9,10]。为了实现对太阳活动区的快速运动目标进行准确观测,要求光栅光谱仪具有较高的时间分辨率和数据信噪比。2007年,Calldos等[4]采用1082.7 nm的谱线对太阳活动区本影进行观测,为了获得高达1000的光谱数据信噪比,相机曝光时间为10 s,显然这对快速运动的太阳目标进行观测是不利的。

提高光栅的衍射效率是获得更高时间分辨率和数据信噪比的一个有效方法[11]。然而,光栅衍射效率与光栅入射角有关,因此需要建立光栅入射角与光栅衍射效率之间的定量关系,最终定量、合理地确定光栅入射角。……