改进型Czerny Turner成像光谱仪光学系统设计方法

像散是目前影响Czerny-Turner结构成像光谱仪空间分辨率最大的像差。首先引入柱面反射镜,利用光焦度衡量像散大小,推导出易于计算的像散校正公式,有效地校正了像散。给出准直镜到光栅距离的计算方法,有效校正了成像光谱仪边缘视场像差。给出了成像光谱仪像面倾角的计算方法,实现了宽波段的像差校正。最终利用上述方法设计了一套用于115~200 nm的改进型Czerny-Turner成像光谱仪,焦距f′=48 mm,F数为5.0,全视场、全波段调制传递函数(MTF)在0.7以上。全波段光谱分辨率为0.22 nm,像面大小为8 mm×7 mm。设计方法适用于多种结构要求的成像光谱仪。