衍射光栅杂散光测试仪模型设计及性能评价方法研究

【摘要】光栅杂散光是评价光栅品质的重要性能指标，其测量一直是光栅研制领域的难题。为解决光栅杂散光高精度测量问题，长春光机所于近期启动自主研制测量光栅杂散光的专用仪器——衍射光栅杂散光测试仪。如何排除仪器自身杂光辐射对测量带来的干扰，实现光栅杂散光的直接测量是该仪器研制的重点和难点。作为仪器研制工作的前期设计，本文深入研究了光栅杂散光测试仪光学机械结构设计及仪器杂光的抑制，主要完成了以下工作：第一，对比国内外不同的光栅杂散光检测方法，并基于标量衍射理论和经典Fresnel-Kirchhoff衍射理论，对光谱仪器中的光栅杂散光进行了理论分析，提出了平行光照射条件下非空间布局的测量系统模型。第二，为实现宽波段（200~1000nm）、不同口径（15×15mm2~200×200mm2）的平面光栅杂散光测量要求，设计了光栅杂散光测试仪测量系统的光学机械结构；利用ASAP软件建立了紫外单色光入射下测量系统的散射模型。第三，利用ASAP软件对测量系统散射模型进行仿真计算，分析仪器杂光的主要来源及散射路径，据此提出了用于降低仪器散射光和光栅多次衍射光的遮光罩、叶片、光阑、光学陷阱等四种杂光抑制结构，并对增加抑制结构前后的仪器杂光相对强度进行了对照分析。第四，利用软件建模、仿真并对结果进行计算分析，提出了仪器杂光有效抑制措施及改善途径，为仪器实际研制提供了指导作用。这些研究成果将为实验室高精度衍射光栅杂散光测试仪的研制，提供理论基础和设计依据。
【作者】翟珊珊；
【导师】唐玉国；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，光学工程，2013，硕士
【关键词】光栅杂散光；杂散光测试仪；ASAP软件；仪器杂光；杂光抑制；

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