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Czerny　Turner光路设计

📚 共计 30 章节
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01
Czerny-Turner光路概述
历史背景、基本结构、应用领域（光谱仪、单色仪）。
概述基础
02
核心光学元件（一）：平面光栅
光栅方程、角色散、闪耀波长。
光栅衍射
03
核心光学元件（二）：球面反射镜
准直镜与聚焦镜的作用、像差初步。
反射镜像差
04
光路几何布局
对称式与非对称式C-T结构、离轴角与夹角。
布局几何
05
像差分析基础
球差、彗差、像散在C-T光路中的表现。
像差分析
06
消像差设计策略
彗差消除条件、光栅与镜子的匹配。
优化设计
07
光谱分辨率
理论分辨率、实际分辨率、狭缝宽度的影响。
分辨率狭缝
08
F数（F/#）与光通量
数值孔径、集光能力、与分辨率的权衡。
光通量F数
09
波长扫描机制
光栅旋转、正弦机构、步进电机控制。
扫描机构
10
杂散光抑制
挡板设计、消杂光涂层、二次衍射抑制。
杂散光抑制
11
探测器匹配
CCD、CMOS、PMT、InGaAs阵列的选择与耦合。
探测器耦合
12
光纤输入耦合
芯径、数值孔径、像散对耦合效率的影响。
光纤耦合
13
双单色仪与串联C-T
高分辨率与低杂散光设计。
双单色仪串联
14
交叉式C-T结构
紧凑型设计原理、优缺点。
紧凑交叉
15
光栅选择指南
刻线密度、闪耀角、效率曲线、偏振特性。
光栅选型
16
光学镀膜
反射镜镀膜（铝、银、金）、增透膜。
镀膜反射
17
机械结构设计
光栅转台、狭缝调节、温度补偿。
机械结构
18
光学仿真入门（一）
Zemax/OpticStudio中搭建C-T模型。
仿真Zemax
19
光学仿真入门（二）
点列图、MTF、包围能量分析。
仿真分析
20
光学仿真入门（三）
公差分析——镜面倾斜、间距误差的影响。
公差仿真
21
光谱定标
汞灯/氖灯标准谱线、多项式拟合。
定标标准
22
波长精度与重复性
影响因子、闭环控制。
精度控制
23
动态范围与信噪比
暗电流、散粒噪声、读出噪声。
信噪比噪声
24
高速光谱采集
时间分辨光谱、触发同步。
高速采集
25
微型C-T光谱仪
手机光谱仪、便携式应用。
微型便携
26
C-T与Littrow结构对比
优缺点、适用场景。
对比Littrow
27
C-T与Echelle结构对比
交叉色散、高分辨应用。
Echelle高分辨
28
典型设计案例（一）
可见光波段（400-800nm）光谱仪设计。
案例可见光
29
典型设计案例（二）
近红外波段（900-1700nm）光谱仪设计。
案例近红外
30
课程总结与进阶路径
从C-T到自适应光学、计算光谱学。
总结进阶