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龙图腾网获悉清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司申请的专利自由曲面凹面光栅成像光谱仪的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114877995B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202110163594.8，技术领域涉及：G01J3/18；该发明授权自由曲面凹面光栅成像光谱仪的设计方法是由张本奇;朱钧;谭益林;金国藩;范守善设计研发完成，并于2021-02-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本自由曲面凹面光栅成像光谱仪的设计方法在说明书摘要公布了：一种自由曲面凹面光栅成像光谱仪的设计方法，其包括以下步骤：S1，选取从狭缝不同位置入射的一系列光线作为特征光线；S2，计算所述特征光线和一自由曲面凹面光栅面交点处特征数据点的坐标和法向；S3，通过拟合得到所述自由曲面凹面光栅的自由曲面面形，得到一初始结构；以及S4，优化所述初始结构。本发明还涉及一种利用所述自由曲面凹面光栅成像光谱仪的设计方法而得到的自由曲面凹面光栅成像光谱仪。

本发明授权自由曲面凹面光栅成像光谱仪的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种自由曲面凹面光栅成像光谱仪的设计方法，其特征在于，所述光谱仪包括自由曲面凹面光栅，所述自由曲面凹面光栅具有一自由曲面，所述自由曲面凹面光栅同时作为色散元件和成像元件，所述方法包括以下步骤： S1，选取从狭缝不同位置入射的一系列光线作为特征光线； S21，计算所述特征光线与所述自由曲面交点处特征数据点的坐标；将变线距自由曲面凹面光栅的面形设定为球面，特征光线与球面的交点为特征数据点，各特征数据点处球面法向R已知，此时公式中除了d以外都是已知量，从而求解出该特征数据点处的光栅线距d，当所有特征数据点处的光栅线距都求解完成后，按照公式拟合得到光栅线距随坐标y变化的函数dy； S22，根据公式求解出R的值，其中，n表示衍射级次，λ表示光线的波长，G表示光栅生成面的法向方向，R表示变线距自由曲面凹面光栅面上各个特征数据点的法向，d表示光线入射点处光栅线距，S表示变线距自由曲面凹面光栅面上相应的特征数据点处入射光线的方向矢量，S'表示变线距自由曲面凹面光栅面上相应的特征数据点处出射光线的方向矢量； S3，通过拟合得到所述自由曲面凹面光栅的自由曲面面形，得到一初始结构，其中所述自由曲面的上不同特征数据点处的光栅线距不同；以及 S4，优化所述初始结构。

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