Интерференционный спектрометр

 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению . Цепью изобретения является повышение светосилы при одновременном сокращении габаритов, увеличении жесткости и нерасстраиваемости конструкции . Излучение источника 1 попадает через объектив 2 на светоделитель 3. В одном канале после светоделителя 3 установлены первое дополнительное зеркало 4 и плоское зеркало 6, а в другом канапе - второе дополнительное зеркало 5 и плоское зеркало 7. Излучение опять попадает на светоделитель 3, интерферирует и объективом 8 направляется на фотоприемник 9. Дополнительные зеркала 4 и 5 могут быть установлены параллельно светоделителю или составляют с ним угол оЈ arctg a/h, где а - половина диаметра объектива 2; h - двойное: фокусное расстояние объектива 2. Дополнительное увеличение светосилы происходит за счет уменьшения степени виньетирования наклонных пучков. 1 ил.

SUÄÄ 1 651111

CO@3 COBETCHHX

CtljWNII

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЭОБРЕТЕКИЯЮ И ОТКРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ру)з G 01 J 3/45 (21) 4639627/25 (22) 17.01.89 (46) 23.05.91. Бюп. Р 19 (72) Л.В. Егорова и А.П.. Лаппо (53) 35.853 (088.8) (56) Патент США И 4013365, кл. G 01 J 3/26, 1977.

Kamoto et al. Fourier transform.

spectrometer with à self-scanning

photodiode arrey. — Appl. 0pt, 1984, 23, М 2, р . 269. (54) ИЙТЕРФЕРЕНЦНОНННЙ СПЕКТРОМЕТР (57) Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является повышение светосилы при одновременном сокращении габаритов, увеличении жесткости и нерасстраиваемости конструкции. Излучение источника 1 попа2 дает через объектив 2 на светодели, тель 3. В одном канале после светоделителя 3 установлены первое дополнительное зеркало 4 и плоское зеркало

6, а в другом канале — второе дополнительное зеркало 5 и плоское зеркало 7..Излучение опять попадает на светоделитель 3, интерферирует и объективом 8 направляется на фотоприемник 9. Дополнительные зеркала 4 и

5 могут быть установлены параллельно светоделителю или составляют с ним угол gL = arctg а/h, где а — половина диаметра объектива 2; h — двойное: фокусное расстояние объектива 2. Дополнительное увеличение светосилы про- I исходит за счет уменьшения степени виньетирования наклонных пучков.

1 ил.

1651111

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.

Цель изобретения — повышение светосилы при одновременном сокращении габаритов и увеличение жесткости и нерасстраиваемости оптической схемы.

На чертеже показана оптическая схема интерференционного спектрометра.

Спектрометр содержит источник 1 излучения, проектирующий объектив 2, светоделитель 3, первое 4 и второе 5 дополнительные плоские зеркала, первое 6 и второе 7 плоские зеркала, выходной объектив 8, линейный фотопри 15 емник 9, систему 10 регистрации, изображение 11 источника излучения. Зеркало l смещено с оптической оси на величину t для получения требуемой величины Т сдвига. 20

Спектрометр работает следующим образом.

Проектирующий объектив 2 удален от источника 1 излучения на расстоя- . ние, равное удвоенной длине его фоку- 25 са. На таком же расстоянии от проектирующего объектива 2 помещается изображение 11 источника излучения.

По отношению к выходному объективу 8 иэображение 11 источника излучения лежит в его передней фокальной плоскости, так что за входньвл объективом

8 идет параллельный пучок лучей. 3epкало 7, сдвинутое вдоль нормали к нему на расстояние t, вносит поперечный сдвиг итерферирующих пучков на величину Т = 2t для известного прибора и на величину T = 4t sin 22О30 для предлагаемого. Когерентные, попарно параллельные лучи, сдвинутые в поперечном направлении на величину

Т, интерферируют в задней фокальной плоскости объектива 8,, образуя здесь интерферограмму источника 1 излуче ния В плоскость интерферограммы ус 45 танавливается линейный фотоприемник

9, сигнал с элементов которого после усиления преобразуется с помощью вычислительного устройства в спектр.

Для варианта интерферометра с зеркалами 4 и 5, расположенными под а углом OC = arctg — к светоделителю, ъ4 h получается еще большее увеличение светосилы.

Кроме увеличения светосилы за счет роста величины относительного отверстия объективов, дополнительное увеличение светосилы происходит за счет уменьшения степени виньетирова. ния наклонных пучков, идущих внутри интерференционной схемы. Поскольку для статических фурье-спектрометров контраст интерференционной картины в фокальной плоскости выходного объектива не зависит от размеров источника излучения, то углы наклонных пучков с оптической осью внутри интерферометра могут быть весьма велики и всякое укорочение хода лучей между входным и выходным объективами существенно повышает светосилу прибора за счет сохранения наклонных пучков

Возможность уменьшения фокусного расстояния входного объектива способствует сокращению габаритов схемы и прибора и, как следствие, и веса последнего. Кроме того, увеличивается его жесткость и нерасстраиваемость, поскольку любые вибрации и температурные колебания и взаимные разъюстировки выходного объектива и линейки фото-, I диодов в меньшей степени сказываются при более коротком фокусном расстоянии выходного объектива.

Формула и зобр ет ения

Интерференционный спектрометр, содержащий оптически связанные источник излучения, проектирующий объектив, светоделитель, первое и второе плоские зеркала, выходной объектив и линейный многоканальный фотоприемник, соединенный с системой регистрации, отличающийся тем, что., с целью повышения светосилы при одновременном сокращении габаритов, увеличения жесткости и нерасстраиваемости оптической схемы, в спектрометр введены первое и второе дополнительные зеркала, размещенные по ходу излучения между светоделителем и первым плоским зеркалом и между светоделителем и вторым плоским зеркалом соответственно, при этом отражающая плоскость каждого из дополнительных зеркал параллельна плоскости светоделителя или составляет с ней угол OC удовлетворяющий а соотношению р((arctg â€, где а— половина диаметра проектирующего объектива, Ь вЂ” двойное фокусное расстояние проектирующего объектива.