【摘 要】
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在天文学研究中,光谱最主要的研究领域之一,多目标光纤光谱仪作为天文光谱测量仪器,是大视场光谱巡天望远镜最重要的科学仪器。多目标光纤光谱仪的光学性能直接决定了大视场光谱巡天能够实现的科学目的。但对于此类用途单一的光学仪器,目前可供参考的光学设计报告很少,且均没有提供初始结构计算,优化约束条件等对于光学系统设计过程十分重要的信息。因此,建立一套包含系统性能指标制定,初始结构搭建,系统优化过程,性能评价
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在天文学研究中,光谱最主要的研究领域之一,多目标光纤光谱仪作为天文光谱测量仪器,是大视场光谱巡天望远镜最重要的科学仪器。多目标光纤光谱仪的光学性能直接决定了大视场光谱巡天能够实现的科学目的。但对于此类用途单一的光学仪器,目前可供参考的光学设计报告很少,且均没有提供初始结构计算,优化约束条件等对于光学系统设计过程十分重要的信息。因此,建立一套包含系统性能指标制定,初始结构搭建,系统优化过程,性能评价在内的多目标光纤光谱仪设计流程,并以此完成一款具有良好光学性能和可加工性的多目标光纤光谱仪设计方案,将为其他类似用途的光学系统设计提供有效的参考。本文提出了一种以体相全息衍射光栅作为色散器件的多目标光纤光谱仪的光学设计方案。根据光谱巡天的应用需求,我们制定了多目标光纤光谱仪的光学性能指标,并以此进行了多目标光纤光谱仪光路搭建与各组件初始结构计算。在接下来的整体优化过程中,我们将光谱成像区的几何尺寸作为多目标光纤光谱仪整体优化的约束条件,在保障多目标光纤光谱仪具有良好的可加工性的同时,具有合理的公差范围与优秀的光学性能。证明了该设计流程的有效性。该设计流程也适用于其他具有不同通道数量,工作波段及聚焦物镜结构的多目标光纤光谱仪光学系统设计。
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