Введение
Глава 1. Проблемы повышения основных функциональных характеристик спектрографов 24
1.1 Основные функциональные характеристики спектрографов. 24
1.2 Классификация спектрографов и сравнительный анализ их функциональных характеристик 30
1.3 Особенности объемно-фазовых дифракционных решеток. 39
1.4 Выводы по Главе 1 45
Глава 2. Комплексная методология проектирования спектрографов с объемно-фазовыми дифракционными решетками 47
2.1 Методы расчета и моделирования показателей спектрального разрешения. 47
2.2 Методы расчета и моделирования дифракционной эффективности. 53
2.3 Построение комплексной методологии проектирования спектрографов 60
2.4 Выводы по Главе 2 66
Глава 3. Спектрографы с каскадным диспергирующим устройством 67
3.1 Постановка задачи, спектрограф среднего разрешения с повышенным пропусканием 67
3.2 Принцип построения и методика расчета 70
3.3 Оптическая схема с каскадным диспергирующим устройством в компактном исполнении 79
3.4 Оптическая схема с каскадным диспергирующим устройством в упрощенном исполнении 88
3.5 Разработка и исследование лабораторного прототипа спектрографа 101
3.6 Оптическая схема спектрографа с мультиплексированным диспергирующим устройством 115
3.7 Выводы по Главе 3 124
Глава 4. Спектрографы с высокой угловой дисперсией 126
4.1 Постановка задачи, узкополосные спектрографы с высокой угловой дисперсией и разрешением 126
4.2 Оптическая схема спектрографа с высокой дисперсией 132
4.3 Разработка и исследование лабораторного прототипа спектрографа 140
4.4 Усовершенствованная методика расчета схемы спектрографа с высокой дисперсией 149
4.5 Оптимизированная оптическая схема спектрографа высокого разрешения 154
4.6 Осевой вариант оптической схемы спектрографа высокого разрешения 160
4.7 Оптическая схема перестраиваемого спектрографа с высокой угловой дисперсией 167
4.8 Выводы по Главе 4 179
Глава 5. Спектрографы с дифракционными решетками на поверхностях свободной формы 181
5.1 Постановка задачи, ограничения схем с дифракционными решетками на сферических поверхностях 181
5.2 Разработка и исследование лабораторного макета спектрографа 194
5.3 Описание и моделирование поверхностей свободной формы 203
5.4 Методики расчета и моделирования схем с голограммными решетками на поверхностях свободной формы 213
5.5 Оптическая схема спектрографа с плоским полем на базе пропускающей дифракционной решеткой на поверхности свободной формы 222
5.6 Оптическая схема спектрографа с плоским полем на базе пропускающей дифракционной решеткой второго поколения 227
5.7 Оптическая схема спектрографа на базе камеры Шмидта 231
5.8 Контроль голограммной решетки на поверхности свободной формы 239
5.9 Выводы по Главе 5 250
Глава 6. Внедрение и развитие комплексной методологии проектирования спектрографов и ее элементов 252
6.1 Астрономические спектрографы наземного базирования с умеренным разрешением 252
6.2 Системы интеррогации комплексированных волоконно-оптических датчиков температуры и давления 256
6.3 Спектрополяриметр высокого разрешение космического базирования 263
6.4 Элементы процессов проектирования спектрографов научного и промышленного назначения 268
6.5 Программные и аппаратные средства для образовательных и исследовательских задач 276
6.6 Выводы по Главе 6 280
Заключение 282
Список литературы 289
Список сокращений и обозначений 330
Список рисунков 332
Список таблиц 343
Приложение А. Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований 346
Приложение Б. Акты внедрения результатов диссертационного исследования 357
