专利名称：静态双通道多普勒外差干涉仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多普勒外差干涉仪。
背景技术：
一、多普勒外差干涉仪的基本原理的数学表达
大气风场测量介质是携带了风场信息的大气粒子谱线。根据Doppler效应，当大气粒子随大气运动时，谱线中心频率将产生频移，S卩Λ λ/λ=Λ σ/σ =v/c。依据上述关系通过探测粒子福射线的Doppler频移即可反演出大气的运动速度。
多普勒外差干涉仪采用两个闪耀光栅代替Michelson干涉仪两臂的平面反射镜， 并在干涉仪两臂之间引入一定基础光程差Ad，干涉仪出瞳处有两个呈一定夹角β (β大小与波数σ有关)的出射波前，这两个出射波前相互叠加产生Fizeau型干涉条纹并被成像在探测器上，条纹的空间频率是该波数σ与外差波数(对应β=0° )之差的函数，如式 (I)所示。
权利要求
1.静态双通道多普勒外差干涉仪，包括干涉仪入瞳、准直系统、分束棱镜、闪耀光栅组件、条纹成像系统和探测器阵列，其中分束棱镜的核心部件是50 50半反半透的消偏振分光膜；所述条纹成像系统包括前镜组和后镜组，前镜组的后焦面与后镜组的前焦面重合; 其特征在于在分束棱镜的透射光路和反射光路上分别设置有第一视场棱镜组和第二视场棱镜组， 每个视场棱镜组均由两个视场棱镜胶合而成，并在胶合面镀有分色膜；所述闪耀光栅组件包括第一视场棱镜组的分色膜的透射光路、反射光路上分别设置的第一闪耀光栅、第二闪耀光栅，以及第二视场棱镜组的分色膜的透射光路、反射光路上分别设置的第三闪耀光栅、第四闪耀光栅；四块闪耀光栅的工作面法线与相应的入射光轴均成Littrow角(Θ J，光栅刻线方向垂直于所述工作面法线与相应的入射光轴所确定的平面；其中第一闪耀光栅与第三闪耀光栅构成一组对应的工作光栅以实现一个波长的干涉， 第二闪耀光栅与第四闪耀光栅构成一组对应的工作光栅以实现另一个波长的干涉；每组对应的工作光栅的光栅工作面中心沿光路至分束棱镜中心的距离之差形成该静态双通道多普勒外差干涉仪的基础光程差；在条纹成像系统的出射光路上设置有一个分色片，在分色片的透射光路依次设置有中心波长为X1的第一带通滤光片、第一探测器阵列，在在分色片的反射光路上依次设置有中心波长为λ 2的第二带通滤光片、第二探测器阵列；所述分色膜和分色片均是用于将光谱范围K λ,的入射光束分成xa Xi透射和入i λ b反射两束光束,所述中心波长λ P λ 2分别处于波段范围Xa 入1和λ i Ab 内。
2.根据权利要求1所述的静态双通道多普勒外差干涉仪，其特征在于所述两个视场棱镜组分别与分光棱镜的透射侧和反射侧胶合在一起，两个视场棱镜组靠近胶合面位置的厚度差形成该双通道多普勒外差干涉仪的基础光程差。
3.根据权利要求1所述的静态双通道多普勒外差干涉仪，其特征在于所述两个视场棱镜组之一与分光棱镜胶合在一起，未与分光棱镜胶合的视场棱镜组留有的空隙厚度形成该双通道多普勒外差干涉仪的基础光程差。
4.根据权利要求1至3任一所述的静态双通道多普勒外差干涉仪，其特征在于所述分束棱镜的位置设置满足输入光以45°入射分束棱镜的分光面。
5.根据权利要求4所述的静态双通道多普勒外差干涉仪，其特征在于所述条纹成像系统米用4f系统。
6.根据权利要求5所述的静态双通道多普勒外差干涉仪，其特征在于所述准直系统为透射式系统或反射式系统。
全文摘要
本发明提供了一种静态双通道多普勒外差干涉仪，以实现两个中心波长目标谱线多普勒频移的测量。该干涉仪包括干涉仪入瞳、准直系统、分束棱镜、闪耀光栅组件、条纹成像系统和探测器阵列，其中分束棱镜的核心部件是5050半反半透的消偏振分光膜，条纹成像系统包括前镜组和后镜组，闪耀光栅组件包括反射光路上分别设置的第一闪耀光栅、第二闪耀光栅，第三闪耀光栅、第四闪耀光栅，四块光栅的工作面法线与相应的入射光轴均成Littrow角，其中第一与第三，第二与第四闪耀光栅构成对应的工作光栅以实现各自波长的干涉，每组对应的工作光栅的光栅工作面中心沿光路至分束棱镜中心的距离之差形成该干涉仪的基础光程差。
文档编号G01J3/45GK103063306SQ20121056777
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者冯玉涛, 严鹏, 孙剑, 白清兰 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所