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光学技术2025年第04期:多光纤阵列输入高分辨率微型拉曼光谱仪设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:谭莉莉;杨照清;傅伟;郭汉明;

单位:上海理工大学光电信息与计算机工程学院;上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室;

摘要:研究针对传统光谱仪采用单根光纤入射导致像面利用率不足、拉曼散射光探测能量弱的问题,提出了一种基于多光纤阵列输入的高分辨率光谱仪设计。通过沿狭缝弧矢方向排列七根入射光纤作为入射光源,并结合柱透镜与像散校正理论对光路进行优化。该系统采用785nm激发波长,可在七个视场内实现170~3200cm~(-1)宽光谱覆盖,全波段分辨率达到7cm~(-1)。实验结果表明,相较于单根光纤入射时72%的像面利用率,集束光纤结合柱透镜的设计将光谱仪像面利用率显著提升至97%,且各光纤传输能量在像面上分布均匀。该方案为需要高能量探测效率和强度的应用场景提供了可行方案。

关键词:微型拉曼光谱仪;;高分辨率;;像散校正;;集束光纤

基金资助:上海市地方能力建设项目(21010502900)