毕业论文（设计）开题报告书基于衍射光栅的蓝紫光摄谱装置设计

3.0 闻远设计 2023-07-15 67 4 36.66KB 5 页 15光币

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毕业论文（设计）开题报告书

论文（设计）题目基于衍射光栅的蓝紫光摄谱装置设计

题目来源

生产实践

主要研究内容

1、研究光栅在不同立体角度旋转并进行设计安装，设计成光栅在空间全方位旋转支架。

2、设计固定架上的平面板,平面板上打多个孔放置螺母以稳定仪器的固定。

3、将光栅支架和相机在固定架平面上固定，将固定架设计为四个可伸缩脚架，起到稳定摄

谱仪平衡功能。

4、在光栅与摄像机之间加入可调节滤光片，仅透射波长在 390nm～492nm 范围的蓝紫光。

5、设计远光源摄谱仪的手机支架。

6、拍摄不同远光源，测试不同远光源摄谱仪拍摄情况。

开题依据（包括相关研究现状、此项研究的理论意义、学术价值、应用前景等）

1. 研究现状

2015 年长春光机所以自研的棱镜-光栅（PG）模块作为色散元件，设计了一款高光谱

成像光谱仪。核心分光元件 PG 相对于传统的 PGP 结构减少了后棱镜，使得中间的光栅不

再局限于必须使用体相位全息光栅，相应地，由于 PG 模块中去掉了后棱镜，也使得成像

组光轴发生偏转，给机械设计带来不便，但是实际的研究结果证明这并不影响仪器的实际

性能。该小型化便携式的 PG 成像光谱仪的成功研制，为成像光谱技术的推广应用发挥了

重要作用。

2018 年嫦娥四号探测器拟着陆于月球背面的艾特肯盆地，在多台科学有效载荷中，

红外成像光谱仪是唯一一台服务于月球矿物组成探测与研究的科学仪器，将获取毫米级空

间分辨率的月壤高光谱图像及红外光谱数据，红外成像光谱仪采用新型分光技术射频驱动

声光可调滤光技术，新型电机超声电机，两者均由嫦娥三号红外成像光谱仪实现在轨首次

应用。相对于嫦娥三号，在经历了多年的技术积累后，通过内部软件不断迭代，当前单次

获取月表光谱信息的时间周期缩短了一半，探测效能与定量化水平均得到了提高，从而更

好地为月球化学演变研究的科学家服务。

2022 年清华大学崔开宇等《Science》发文报道“光谱仪的小型化”将超光谱成像芯片

技术列为该领域最新的研究成果，他们通过硅基超表面实现对入射光的频谱域调制，利用

CMOS 图像传感器完成频谱域到电域的投影测量，再采用压缩感知算法进行光谱重建，并

进一步通过超表面的大规模阵列集成实现实时光谱成像。该款实时超光谱成像芯片将单点

光谱仪的尺寸缩小到百微米以下，空间分辨率超过 15 万光谱像素，即在 0.5 cm2 芯片上

集成了 15 万个微型光谱仪，可快速获得每个像素点的光谱，工作谱宽450~750 nm，分辨

率高达0.8nm。

2.研究意义

摄谱仪中常用的直读摄谱仪只要能导电的元素都能分析。还有各类手持式摄谱仪，能

对土壤进行检测，帮助建筑施工与农业种植的发展。摄谱仪能对空气进行检测，近年空气

污染影响越来越广，越来越多人在提倡低碳环保，治理我们赖以生存的环境。

3.学术价值

利用摄像机了解光栅的衍射情况，并且在不同位置拍摄的衍射光谱，观察光栅的光

谱，以加深对光衍射的理解，并利用所获得的数据进行分析检测。

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摘要：

毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目基于衍射光栅的蓝紫光摄谱装置设计题目来源生产实践主要研究内容1、研究光栅在不同立体角度旋转并进行设计安装，设计成光栅在空间全方位旋转支架。2、设计固定架上的平面板,平面板上打多个孔放置螺母以稳定仪器的固定。3、将光栅支架和相机在固定架平面上固定，将固定架设计为四个可伸缩脚架，起到稳定摄谱仪平衡功能。4、在光栅与摄像机之间加入可调节滤光片，仅透射波长在390nm～492nm范围的蓝紫光。5、设计远光源摄谱仪的手机支架。6、拍摄不同远光源，测试不同远光源摄谱仪拍摄情况。开题依据（包括相关研究现状、此项研究的理论意义、学术价值、应用前景等）1.研究现状201...

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