[发明专利]高分辨率、紧凑型内腔激光光谱仪

权利要求书

1.一种将输入的空间相关光束色散为波长λ来为探测器所探测的光谱仪，所述光谱仪包括：

(a)入口狭缝，入射光束由此通过；

(b)第一镜，用于准直来自入口狭缝的光束；

(c)第一反射光栅，将准直光束色散来形成具有光谱强度分布的光束，所述第一反射光栅具有的沟槽数目为N₁；

(d)第二反射光栅，用于进一步色散所述准直光束，其具有的沟槽数目为N₂；

(e)第二镜，用于聚焦所述准直的和发散的光束，

其中所说的光谱仪具有一个基本对称的结构，所说的对称结构由下式导出：

α_n-1＝β_n

β_n-1＝α_n

这里α表示入射角，β是所述光栅的衍射角，两个光栅都固定就位，且N₁＝N₂；和

(f)一个包含探测器的出射平面，所述光束被聚焦到所述出射平面上，且其中所说的探测器是一个光电二极管探测器列阵。

2.根据权利要求1的光谱仪，所述光谱仪具有一个数值孔径，并且还包括与所说的数值孔径匹配的聚焦透镜。

3.根据权利要求1的光谱仪，在所说的第二反射光栅和所说的第二镜之间包括偶数数目的额外的反射光栅。

4.根据权利要求1的光谱仪，其中所说出射平面包括一个出口狭缝。

5.根据权利要求4的光谱仪，其中所说的光电二极管探测器列阵是线性的，以便允许同时探测所说光束的光谱强度分布。

6.根据权利要求5的光谱仪，其中所说的线性光电二极管列阵包括用于单色光谱仪的单通道探测器。

7.根据权利要求1的光谱仪，其中所说的两个光栅对波长λ提供的分辨率为 ∂ λ = λ m ( N 1 + N 2 ) ]]>

其中每一个所说的光栅具有衍射级数和沟槽数，m为所说的衍射级数，N₁和N₂分别为所说的第一和第二光栅的沟槽数，其中所述对称结构提供了 ∂ λ = λ 2 mN ]]>

其中N₁＝N₂。