從1666年牛頓通過三棱鏡將太陽光分解為七色光開始,光譜儀器的發(fā)展已經(jīng)走過了數(shù)百年的時間,在這期間,光譜儀器的技術一步步走向成熟。如今,光譜儀器已經(jīng)成為了以光為中心,集光機電算于一體的精密分析儀器,在現(xiàn)代科學實驗、生物醫(yī)藥、國防、天文等國民經(jīng)濟的諸多領域發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著科學技術的發(fā)展,在地礦勘探、生物醫(yī)學、環(huán)境檢測等領域對光譜儀器的小型化、輕量化提出了更高的要求。與傳統(tǒng)大型光譜儀器相比,小型光譜儀具有體積小、重量輕、使用靈活、價格較低等優(yōu)點;同時小型光譜儀可以作為光電接口設備與光纖探頭聯(lián)合使用,使測量更加方便。

  因此小型光譜儀的研究越來越受到重視,成為了目前光譜儀器研制的熱點。本文首先回顧了光譜儀器的發(fā)展歷史并分析了目前光譜儀器的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,從色散性光譜儀器的基本組成和原理入手,介紹了其基本特性工作光譜區(qū)、色散率、分辨率、光強度及工作效率。然后分別介紹了色散型光譜儀器的幾個組成部分色散系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和接收系統(tǒng)及其特性參數(shù)。在理論分析的基礎上,根據(jù)分析和比較,選用對稱的切爾尼—特納光路系統(tǒng),用光學設計軟件ZEMAX對該光路的實際情況進行了模擬,并進行了消彗差的優(yōu)化設計。