自变迹补偿干涉仪模块、傅里叶干涉光谱装置及使用方法

文档序号:33471510发布日期:2023-03-15 08:36阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种自变迹补偿干涉仪模块,包括分束器(41)、固定镜(42)、移动镜(43)、以及驱动机构(44),其特征在于:还包括光程补偿平板(46)和光程补偿平板(46)的零光程差等效补偿平板(45);所述零光程差等效补偿平板(45)和固定镜(42)沿分束器(41)的反射光路依次设置,光程补偿平板(46)和移动镜(43)沿分束器(41)的透射光路依次设置,移动镜(43)和固定镜(42)用于对入射至其的入射光进行反射;所述驱动机构(44)与移动镜(43)连接,用于驱动移动镜(43)沿平行于入射至其的入射光路移动,从而改变光程差;所述零光程差等效补偿平板(45)和固定镜(42)相互平行,光程补偿平板(46)和移动镜(43)相互平行;零光程差等效补偿平板(45)与光程补偿平板(46)的折射率相同,零光程差等效补偿平板(45)的厚度固定,光程补偿平板(46)的厚度在零光程差位置,与零光程差等效补偿平板(45)的厚度相同;在其余光程差位置,光程补偿平板(46)的厚度随着光程差的改变而改变,光程补偿平板(46)的厚度变化量δe与光程差变化量δd满足以下关系:其中,n为光程补偿平板(46)的折射率。2.根据权利要求1所述的自变迹补偿干涉仪模块,其特征在于:所述光程补偿平板(46)为可相对移动的双锲形平板,双锲形平板的相对移动方向与移动镜(43)的移动方向垂直;或所述光程补偿平板(46)为厚度可调的流体平板。3.根据权利要求1或2所述的自变迹补偿干涉仪模块,其特征在于:所述驱动机构(44)包括电机以及直线导轨;所述电机与直线导轨连接,移动镜(43)安装在直线导轨上。4.根据权利要求3所述的自变迹补偿干涉仪模块,其特征在于:所述固定镜(42)为反射镜或角镜;所述移动镜(43)为反射镜或角镜。5.根据权利要求4所述的自变迹补偿干涉仪模块,其特征在于:所述角镜为立方空心角镜或二面反射角镜。6.一种自变迹补偿傅里叶干涉光谱装置,其特征在于:包括激光器(3)、激光反射镜(7)、准直镜组(2)、光路汇聚模块(1)、权利要求1-5任一所述的自变迹补偿干涉仪模块(4)、采集探测器(5)以及激光探测器(6);所述光路汇聚模块(1)用于对入射的目标光路进行汇聚,并将汇聚后的目标光路出射到准直镜组(2),准直镜组(2)用于对汇聚后的目标光路进行准直,并将准直后的目标光路出射到分束器(41);采集探测器(5)设置在固定镜(42)反射光路的透射光路上,用于采集入射到分束器(41)的目标光路信号,并生成目标光路输入信号的干涉图;所述激光器(3)用于出射激光,激光反射镜(7)设置在激光出射路径上,用于对出射的激光进行反射,改变激光传播路径,分束器(41)设置在激光反射镜(7)的出射光路上;激光探测器(6)用于采集激光经过自变迹补偿干涉仪模块(4)后,出射的激光信号,进行光程差变化量的标定。
7.根据权利要求6所述的自变迹补偿傅里叶干涉光谱装置,其特征在于:所述光路汇聚模块(1)为透射式成像镜组或反射式成像镜。8.根据权利要求6或7所述的一种自变迹补偿傅里叶干涉光谱装置,其特征在于:所述采集探测器(5)为单元探测器、面阵探测器或线阵探测器;所述激光探测器(6)为单元探测器。9.一种自变迹补偿傅里叶干涉光谱装置的使用方法,其特征在于,基于权利要求6-8任一所述的自变迹补偿傅里叶干涉光谱装置;包括以下步骤:步骤1:打开激光器(3)与驱动机构(44),并入射目标光路;步骤2:激光探测器(6)采集不同时刻激光器(3)经过自变迹补偿干涉仪模块(4)后的激光信号,并计算光程差的变化量;步骤3:基于光程差的变化量,通过公式计算光程补偿平板(46)所需的厚度变化量,并依据移动镜(43)向左移动时,光程补偿平板(46)的厚度减小δe,移动镜(43)向右移动,光程补偿平板(46)的厚度增加δe的原则,对光程补偿平板(46)的厚度进行调节;步骤4:调节完成后,采集探测器(5)采集通过光路汇聚模块(1)入射的目标光路的信号;步骤5:完成傅里叶干涉光谱装置的光程调控。

技术总结
本发明涉及自变迹补偿干涉仪模块、自变迹补偿傅里叶干涉光谱装置及使用方法;解决现有高分辨率傅里叶干涉光谱仪随着光程差和数值孔孔径增加引起干涉条纹变迹,从而造成条纹对比度下降和光谱分辨率下降的问题;干涉仪模块包括分束器、固定镜、移动镜、以及驱动机构,还包括光程补偿平板和零光程差等效补偿平板;零光程差等效补偿平板和固定镜沿分束器的反射光路依次设置,光程补偿平板和移动镜沿分束器的透射光路依次设置;驱动机构与移动镜连接;零光程差等效补偿平板与光程补偿平板的折射率相同,光程补偿平板的厚度在零光程差位置,与零光程差等效补偿平板的厚度相同;在其余光程差位置,光程补偿平板的厚度随着光程差的改变而改变。变而改变。变而改变。


技术研发人员:严强强 冯玉涛 王爽
受保护的技术使用者:中国科学院西安光学精密机械研究所
技术研发日:2022.11.24
技术公布日:2023/3/14
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