基于棱鏡光柵組合的顯微成像光譜技術研究.pdf

1、成像光譜儀具有三維成像的特點，應用日漸廣泛。本課題的目的即將成像光譜儀應用于顯微觀察，設計出滿足設計要求的顯微光譜成像系統(tǒng)，最終實現(xiàn)顯微光譜成像。
　　研究了AOTF、LCTF、PGP這三種常用于色散型成像光譜儀的分光技術，包括這三種分光方式工作原理的研究、市場調(diào)研、技術優(yōu)勢及劣勢的總結(jié)，結(jié)合顯微光譜成像系統(tǒng)的設計要求，對比分析了這三種分光方式的優(yōu)缺點，最后選擇PGP分光作為顯微光譜成像系統(tǒng)的分光方式。
　　通過對應用于PG

2、P元件的色散棱鏡、光柵等重要部件的研究，包括工作原理的研究、角色散能力的理論分析及計算、光譜分辨能力的理論分析及計算，在對體全息光柵布拉格衍射理論的研究基礎上，根據(jù)耦合波理論，利用Matlab分析PGP元件中體全息光柵的衍射效率，并繪制衍射效率曲線，同時證明PGP元件作為分光器件的可行性。
　　參考一般基于PGP元件的成像光譜儀光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循模塊化的設計思路，將多光譜中間體或PGP分光成像模塊的設計工作具體分為1.7X接口鏡、

3、準直鏡、成像鏡、PGP元件等幾個模塊的設計，并闡述了相鄰獨立模塊連接時應注意的瞳孔匹配問題及數(shù)值孔徑匹配問題，同時確定了顯微光譜成像系統(tǒng)的幾個主要特性參數(shù)，包括工作光譜區(qū)、視場、空間分辨率、光譜分辨率等。基于寬譜段消色差理論，建立適用于本課題的消色差方案。在對已有的20X顯微物鏡、0.69X管鏡的研究基礎上，利用Zemax進行人機交互優(yōu)化，首先在0.69X管鏡的基礎上，設計出了兩款1.7X接口鏡，對比分析這兩款1.7X接口鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù)等