宽光谱、高分辨、高速光谱获取和分析技术在光电子材料、太阳能、化学、生物医学、环境、国防等领域具有重要的研究意义和应用价值,是现代光谱分析仪器的核心。为了实现宽光谱、高分辨率和快速的光谱测量和分析,在本研究中,突破传统单光栅和棱镜等色散元件有限色散角和光谱效率的限制,采用二维CCD面阵光电探测技术,将具有不同闪耀角和色散特性的10光栅进行集成组合,在200-1000nm光谱区,获得10重折叠光谱,成像在CCD面阵探测器的焦平面上,从而将光谱的有效探测区长度扩展了10倍,达到268mm。经系统定标后,测量结果显示,无需任何机械位移部件,新的光谱分析系统可达到优于0.1nm的分辨率,能够在0.1s时间内完成200-1000nm全光谱数据的快速获取和分析,将能够在科学研究和高科技领域获得重要应用,体现了高性能光谱分析技术研究和发展的趋势。

介绍了大视场、宽光谱、长焦距微光准直物镜的光学设计.重点讨论了宽谱段准直物镜的二级光谱校正及像差平衡问题,并用Zemax软件,进行了光学设计.设计结果系统的二级光谱为0.1 mm,其他像差也达到了像质要求.

分析了宽光谱短焦距光学系统的像差特点,并给出该光学系统的传递曲线,同时介绍了采用Zem ax设计的日夜两用微型视频摄像镜头,无需调焦,其结构型式为天塞物镜,实现了0.7视场其空间频率为50 lp/mm的调制传递函数均大于0.5,具有较高的分辨率。

介绍了一种可用于瞄具、望远镜、透镜等光学系统的新型透过率检测系统。系统集光谱技术、检测与转换技术、计算机技术等多种技术于一体，分别设计了白光和光谱光源准直扩束系统和双通道反射测量光路。可进行宽光谱范围和大口径透过率检测。同时保证系统减小杂光、背景光和光源波动引起的误差。光谱范围覆盖可见一近红外波段（300～1600nm），测量光束直径可达60mm，分别使用4种透过率的标准透过率板进行标定实验，得到绝对测量误差≤0．5％的实验结果。

在介绍宽光谱膜厚监控原理和评价函数的基础上，重点介绍了系统硬件和软件组成，最后给出该仪器的实验结果并对其精度进行分析。