一种新型干涉仪的制作方法

1.本发明涉及一种新型干涉仪，属于光学设备技术领域。


背景技术：

2.傅里叶变换红外光谱仪具有高光通量、低噪音、测量速度快等优点，因此，傅里叶变换红外光谱仪在化学分析、环境监测、药品成分分析等方面都具有广泛的作用。
3.傅里叶变换红外光谱仪的核心部件是迈克尔逊干涉仪，经过准直的待测红外光束入射至迈克尔逊干涉仪中，控制干涉仪中动镜的运动，获得不同光程差下的干涉光束，通过采集的干涉信号经过傅里叶变换转换为光谱信号。
4.现有的迈克尔逊干涉仪要求动镜和定镜之间的角度不能变化，但是在实际工作环境中，动镜在移动过程中很难保证动镜与定镜相互的角度稳定关系，影响了干涉精度和干涉效率。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种新型干涉仪，能够解决现有干涉仪光谱分辨率低的问题。
6.本发明提供了一种新型干涉仪，包括光源、分束器、反射镜组、转轴、垂直端反射镜及探测器；
7.所述光源与所述探测器相对设置在所述分束器两侧；
8.所述光源用于发射入射光束；
9.所述分束器用于将所述入射光束分束为反射光束与透射光束；
10.所述反射镜组设置在所述反射光束及所述透射光束的光路上、且位于所述分束器与所述垂直端反射镜之间；
11.所述反射镜组用于对所述反射光束及所述透射光束进行反射处理，以使所述反射光束及所述透射光束垂直入射到所述垂直端反射镜上；
12.所述垂直端反射镜用于将所述反射光束沿所述反射光束的光路原路反射回所述分束器，并将所述透射光束沿所述透射光束的光路原路反射回所述分束器；
13.所述反射镜与所述转轴连接，所述转轴用于带动所述反射镜组绕所述转轴摆动，以使经所述反射镜组反射回所述分束器的所述反射光束和所述透射光束在所述分束器设置所述探测器一侧产生干涉光束；
14.所述探测器用于接收所述干涉光束。
15.可选的，所述反射镜组的摆动角度小于或等于6
°
。
16.可选的，所述反射镜组包括依次设置在所述反射光束光路上的第一反射镜与第二反射镜及依次设置在所述透射光束光路上的第三反射镜与第四反射镜，所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜及第四反射镜均与所述转轴连接；
17.所述反射光束依次通过所述第一反射镜及所述第二反射镜反射并垂直入射到所述垂直端反射镜上，所述透射光束依次通过所述第三反射镜及所述第四反射镜反射并垂直
入射到所述垂直端反射镜上。
18.可选的，所述反射镜组还包括连接臂，所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜及所述第四反射镜均通过所述连接臂与所述转轴连接。
19.可选的，所述第一反射镜与所述第三反射镜对称设置在所述转轴两侧，所述第二反射镜与所述第四反射镜对称设置在所述转轴两侧。
20.可选的，所述干涉仪还包括电磁驱动音圈电机，所述电磁驱动音圈电机用于驱动所述转轴摆动。
21.可选的，所述分束器中心、所述转轴轴心及所述垂直端反射镜中心在同一条直线上。
22.可选的，所述光源与所述分束器之间设置有准直单元，所述准直单元用于将所述光源发射的所述入射光束转变为平行光束。
23.可选的，所述干涉仪还包括样品池，所述样品池设置在所述准直单元与所述分束器之间；
24.所述样品池用于放置待测样品，所述平行光束经所述样品池后入射至所述分束器。
25.可选的，所述探测器与所述分束器之间设置有收束单元，所述收束单元用于对所述干涉光束进行扩展或收束。
26.本发明能产生的有益效果包括：
27.(1)本发明的干涉仪通过转轴带动反射镜组围绕转轴摆动，保证入射的透射光束和反射光束均能垂直入射到垂直端反射镜上，从而实现在较小的仪器体积下增大摆动前经过反射镜组的光束与摆动后经过反射镜组的光束之间的光程差，从而提高干涉仪的光谱分辨率。
28.(2)本发明简化了传统干涉仪的系统结构，使得干涉仪光路布局更加简单，结构更加紧凑，降低了干涉仪系统对工艺难度的要求，同时保留了仪器在测量速度、高光通量、高分辨率等方面的优势。
29.(3)本发明的干涉仪通过第一反射镜与第二反射镜的配合将反射光束垂直入射至垂直端反射镜，通过第三反射镜与第四反射镜的配合将透射光束垂直入射至垂直端反射镜，通过转轴转动带动连接臂转动，从而带动第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜及第四反射镜整体转动，减小了需要的反射镜的尺寸，从而保证干涉仪有较大光程差的情况下，减小了干涉仪的体积，使得干涉仪更加便携化和轻量化。
附图说明
30.图1为本发明实施例提供的一种新型干涉仪的结构示意图。
31.部件和附图标记列表：
32.1、光源；2、分束器；3、反射镜组；31、第一反射镜；32、第二反射镜；33、第三反射镜；34、第四反射镜；35、连接臂；4、转轴；5、垂直端反射镜；6、探测器。
具体实施方式
33.下面结合实施例详述本发明，但本发明并不局限于这些实施例。
34.如图1所示，本发明实施例提供了一种新型干涉仪，包括光源1、分束器2、反射镜组3、转轴4、垂直端反射镜5、探测器6及电磁驱动音圈电机。
35.光源1与探测器6相对设置在分束器2两侧。
36.光源1用于发射入射光束，分束器2用于将入射光束分束为反射光束与透射光束。
37.具体的，分束器2采用双面镀膜平面镜或单面镀膜平面镜加补偿平面镜的方式，镀膜可为半透半反分光膜，例如金属膜或介质膜；光源1发射的入射光束为可见光、红外光或紫外光。
38.光源1与分束器2之间设置有准直单元，准直单元用于将光源1发射的入射光束转变为平行光束。
39.干涉仪还包括样品池，样品池设置在准直单元与分束器2之间。样品池用于放置待测样品，平行光束经样品池后入射至分束器2。
40.探测器6与分束器2之间设置有收束单元，收束单元用于对干涉光束进行扩展或收束，提高仪器的分辨效果，具体的，收束单元为包含凹透镜与凸透镜的组件。
41.反射镜组3设置在反射光束及透射光束的光路上、且位于分束器2与垂直端反射镜5之间。
42.反射镜组3用于对反射光束及透射光束进行反射处理，以使反射光束及透射光束垂直入射到垂直端反射镜5上。
43.具体的，反射镜组3包括依次设置在反射光束光路上的第一反射镜31与第二反射镜32、依次设置在透射光束光路上的第三反射镜33与第四反射镜34及连接臂35。
44.第一反射镜31、第二反射镜32、第三反射镜33及第四反射镜34均通过连接臂35与转轴4连接，第一反射镜31与第三反射镜33对称设置在转轴4两侧，第二反射镜32与第四反射镜34对称设置在转轴4两侧。
45.反射光束依次通过第一反射镜31及第二反射镜32反射并垂直入射到垂直端反射镜5上，透射光束依次通过第三反射镜33及第四反射镜34反射并垂直入射到垂直端反射镜5上。
46.分束器2中心、转轴4轴心及垂直端反射镜5中心在同一条直线上，进一步减小需要的第一反射镜31、第二反射镜32、第三反射镜33、第四反射镜34及垂直端反射镜5的尺寸。
47.垂直端反射镜5用于将反射光束沿反射光束的光路原路反射回分束器2，并将透射光束沿透射光束的光路原路反射回分束器2。
48.由于电磁驱动音圈电机精确度高、使用寿命长，满足干涉仪的使用需求，因此通过电磁驱动音圈电机用于驱动转轴4摆动。转轴4转动带动反射镜组3绕转轴4摆动，且反射镜组3的摆动角度小于或等于6
°
，以使经过反射镜组3的反射光束与透射光束产生光程差，反射光束与透射光束经垂直端反射镜5反射回分束器2后进行干涉，在分束器2设置探测器6一侧产生干涉光束。
49.探测器6用于接收干涉光束。
50.本发明的干涉仪在使用时，首先，光源1发出的入射光束经过准直单元后变为平行光束，该平行光束经过样品池后到达分束器2；
51.其次，通过分束器2将该平行光束分为一束反射光束与一束透射光束；
52.再次，在分束器2的反射光束光路上，反射光束依次经过第一反射镜31与第二反射
镜32反射后垂直入射到垂直端反射镜5上，在分束器2的透射光束光路上，透射光束依次经过第三反射镜33与第四反射镜34反射后垂直入射到垂直端反射镜5上；
53.之后，通过电磁驱动音圈电机控制转轴4转动，从而通过连接臂35转动带动第一反射镜31、第二反射镜32、第三反射镜33及第四反射镜34整体转动使经过反射镜组3的光束产生光程差进行空间离散采样；
54.之后，经垂直端反射镜5将反射光束与透射光束原路反射回分束器2并发生干涉，在分束器2设置探测器6一侧形成干涉光，干涉光被探测器6接收。
55.最后，将在样品池加入待测样品前和加入待测样品后的两幅干涉图进行图像处理，再经过傅里叶变换即可获得复原光谱。
56.以上，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本技术以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。