其实这是毕业设计来着，我靠前的几个意愿都是做纯软项目，很不幸一个没捞到，然后分配到了这个我一窍不通的题目……此前我就有印象科创的极客DIY版有好几个做光谱仪的贴子，开题之后我逐一阅读，最终决定采用Czerny–Turner结构来设计polychromator。目前的进度只是完成了光路计算的验证，发这个贴一是记录一下制作过程中一些有价值的细节，供写报告时备忘，二是希望在我的设计出现低级错误的时候能有大佬来指正，因为我本科专业和光学不太沾边，闹出笑话还请大家包涵。

Czerny–Turner (mono)polychromator由一个狭缝，两个凹面镜和一个闪耀光栅组成。由狭缝产生的扇形光束经过collimating mirror汇聚变成平行光，在闪耀光栅上发生衍射，第一级次再通过focusing mirror在传感器上成像。这个成的像是一系列根据波长散开的狭缝的像，换句话说，每条谱线的位置那里都是狭缝形状的一条色带，所以分辨率（每条线多窄）和狭缝宽度直接相关。

关于Czerny–Turner结构几何参数的计算，这个网站有很详细的过程，这里略过，然后那个网站还提供了一个计算器来自动生成参数，经过我的实验验证，计算结果是可靠的。

然后是光学元件的选择，我直接在万能宝上买了，可选的型号比较有限。综合成本和光机的尺寸考虑，我最后选择了焦距50mm的凹面镜以及600线，500nm闪耀的光栅。最终计算的参数是，工作波长在350-874nm（超过了一倍频程，意味着相邻级次的光谱会重叠进来），光谱像的宽度16mm。

对计算的光路的验证实验是前几天做的，我直接把光路打印在了纸上然后把镜片和纸上的标记对齐。狭缝是在一个3D打印的屏上贴了铝箔胶带然后划开一条缝，比较简陋。

然后关灯，给狭缝打上光，衍射图样就出现了。图上从-2级到2级的光谱都比较明显（中间最亮的黄光是0级），而且可以看出来实际光路和绘制的光路是比较重合的。

这次实验用的狭缝比较拉，因为缝隙是美工刀割出来的，非常不平整，所以出来的光很乱。下一项工作就是做出来一个宽度可控的狭缝出来，目前是打算用两片刀片固定在PCB板上。如果大家有更好的方案，希望能和我分享！