微型DMD哈达玛变换近红外光谱仪

微型DMD哈达玛变换近红外光谱仪
提出并设计了一个应用数字微镜(DMD)的哈达玛变换近红外光谱仪。
以光栅为分光元件，用DMD代替传统的机械式哈达玛编码模板进行光学调制，用InGaAs单点光电二极管探测调制后的光谱信号。
综合考虑分辨率、能量利用率、像差和体积等因素，合理选择狭缝长和宽、光栅入射角及透镜焦距，采用光路分段优化法进行光学设计，通过DMD面阵上的狭缝像和探测器上的点斑尺寸等分析设计结果。
模拟分辨率优于4nm，探测器上点斑尺寸小于3mm,光学系统尺寸为75mm×25mm×85mm。
为提高光谱仪对弱光谱信号的探测能力，在系统前加入了一种集光结构，使从光纤出射的光能的利用率理论值提高24.2%。
实验结果表明，该光谱仪的光谱分辨率优于6nm，通过添加集光结构可以大大提高光谱仪的能量利用效率。
该光谱仪具有分辨率高、能量利用率高、体积小、成本低等优点，有广阔的应用前景。
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