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PGP模塊是超光譜成像儀中重要分光器件。為了能夠在制作前有效預測PGP整個系統的衍射效率分布及其衍射特性,提出了PGP整體化設計方法。從體位相全息光柵設計角度出發,結合棱鏡與光柵各項參數的制約關系,編制了計算PGP整體衍射效率的分析軟件,綜合考察了棱鏡與光柵各項參數對PGP模塊衍射特性的影響,討論了光柵布拉格波長的漂移特性,據此設計了一種用于成像光譜儀的寬波段高衍射效率PGP分光模塊。模擬結果表明:棱鏡1材料的色散系數越小,PGP的光譜帶寬越窄;光柵布拉格波長的漂移增大了PGP模塊和光柵的光譜帶寬,帶寬增大使光柵的角度選擇性隨之增大,拓寬了棱鏡1材料的選擇要求;棱鏡1頂角、光柵的膠層厚度和相對介電常數調制度等參數是影響PGP衍射效率分布的重要因素,制作時需要精確控制。利用此方法設計的PGP分光模塊在400～1 000nm波段范圍內衍射效率不低于50%,并給出具體設計參數,這對PGP制作具有一定的參考價值。
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