CN109696245A - 一种角镜型迈克尔逊干涉仪 - Google Patents

一种角镜型迈克尔逊干涉仪 Download PDF

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高学军
龚蓉晔
刘志国
杨海山
王毅
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Abstract

本发明属于傅立叶变换红外光谱仪技术领域,涉及一种角镜型迈克尔逊干涉仪,包括:光源组件、分束器、定镜、动镜、直线导轨、音圈马达、探测器、激光器组件和激光探测器;所述光源组件产生红外光源,经光路转换,发射至分束器,最后会聚至探测器的焦点上;所述激光器组件产生激光光束,经光路转换,发射至分束器,最后会聚至激光探测器的焦点上;音圈马达驱动直线导轨,带动动镜移动;所述动镜和固定镜为:角镜。本发明所述角镜型迈克尔逊干涉仪具有小型化,光学件寿命长,仪器整体寿命长、可靠性高和稳定性高的优点。

Description

一种角镜型迈克尔逊干涉仪
技术领域
本发明属于傅立叶变换红外光谱仪技术领域,涉及一种角镜型迈克尔逊干涉仪,所述角镜型迈克尔逊干涉仪可在实验室及现场环境中使用,用于样品的红外光谱分析;且由于体积小、质量轻,更适合应用到小型便携傅立叶变换红外光谱仪上。
背景技术
傅立叶变换红外光谱仪是把红外光通过干涉仪调制成干涉光,再把干涉光通过傅立叶变换转化成光谱;所述干涉仪是傅立叶变换红外光谱仪的核心。用于现场应用场合的小型便携傅立叶变换红外光谱仪是傅立叶变换红外光谱仪的重点发展方向。国内生产傅立叶变换红外光谱仪的厂家很少,国外生产傅立叶变换红外光谱仪的公司也不是很多。各家公司的干涉仪都各不相同,但都是在迈克尔逊干涉仪的基础上研制开发,构成干涉仪的动镜和定镜采用平面镜或角镜,通过移动平面镜或角镜以改变光程差。目前主要有两种技术:一是具有动态准直技术的传统迈克尔逊干涉仪,另一种是基于角镜技术的干涉仪,各家公司的角镜型干涉仪各具风格。
如图1(a)所示为经典迈克尔逊干涉仪的光路原理示意图,所述经典迈克尔逊干涉仪由分束器3、补偿镜4、动镜2和固定镜(简称定镜)5等组成。所述动镜2和固定镜5都是平面镜,光源1经过准直镜8后成为一束平行光,平行光进入分束器3后分成两束,一束为反射光,传送到动镜2;另一束为透射光,穿过补偿镜4,传送到固定镜5。由于动镜2的移动,引起了传送到动镜2的反射光光束的光程改变;传送到动镜2的反射光,经动镜2反射后,形成动镜2反射光;传送到固定镜5的透射光经固定镜5反射后,再穿过补偿镜4,形成固定镜5反射光;所述动镜2反射光和固定镜5反射光再次通过分束器3后,而产生干涉,产生干涉光;当光程差为nλ(n=0,1,2……)时,发生相长干涉;当光程差为n±λ/2(n=0,1,2……)时,发生相消干涉;其中λ为光源1的波长,干涉光通过抛物镜6会聚到探测器7。探测器7可给出如图1(b)所示的干涉强度和光程差之间的函数关系曲线图(简称干涉图)。
在现有技术中,由于动镜2和固定镜5采用平面镜,干涉仪要想实现很高的干涉度,需要对干涉仪进行调整;而对干涉仪进行调整很困难,这是由于平面镜的微量倾斜会对干涉度产生很大的影响;为了克服这个问题,可以采用定镜调节机构,然而定镜调节机构又非常复杂,且需要一直处于动态调整中。
目前国内外傅立叶变换红外光谱仪的采样基准为:HeNe激光器或半导体激光器;所述半导体激光器的波长为785nm或850nm。HeNe激光器的体积较大,不便于制做小型干涉仪;由于785nm或850nm波长的半导体激光器发射的激光不可见,导致:不方便调整干涉仪的干涉度。
根据以上所述的现有技术,本发明所要解决的技术问题如下:
1、干涉仪小型化,为便携式傅立叶变换红外光谱仪打下基础。
2、提升干涉仪所测干涉度的可靠性和稳定性。
3、提高干涉仪调整的方便性。
4、提升干涉仪重要光学件的性能和寿命。
发明内容
本发明的目的是设计一种新的干涉仪,所述干涉仪基于1英寸通光孔径的角镜技术,体积小、质量轻,为小型、便携傅立叶仪器奠定基础,具体技术方案如下:
一种角镜型迈克尔逊干涉仪包括:光源组件(光源部件)19、分束器组件(分束器部件)20、定镜组件(定镜部件)18、动镜组件(动镜部件)22、直线导轨、音圈马达、外光路组件、探测器组件(探测器模块)23、激光器组件13、密封窗组件一21、密封窗组件二30、透光窗片26、平面反射镜一27、平面反射镜二28、抛物镜一6和激光探测器29;
所述分束器组件20包括:分束器3;
所述定镜组件18包括:固定镜(定镜)5;
所述动镜组件22包括:动镜2;
所述探测器组件23包括:探测器7;
所述密封窗组件一21包括:密封窗片一25;
所述密封窗组件二30包括:密封窗片二31;
所述光源组件19包括:准直镜8和平面镜一9;
所述光源组件19用于:产生红外光源1;
所述激光器组件13用于:产生激光光束,并发射至透光窗片26;
所述透光窗片26用于:透射激光光束;
所述平面反射镜一27用于:接收透射过透光窗片26的激光光束,并将激光光束转向90°,反射至平面反射镜二28;
所述平面反射镜二28用于:接收平面反射镜一27反射的激光光束,并将激光光束转向90°,反射至分束器3;
所述准直镜8用于:将红外光源1反射,形成红外平行光,并将红外平行光发射至平面镜一9;
所述平面镜一9用于:将发射至平面镜一9的红外平行光转向90度,再发射至分束器3;
所述分束器3用于:
①将发射至分束器的红外平行光分成两束,一束为红外反射光一,另一束为红外透射光,并将红外反射光一发射至固定镜5,将红外透射光发射至动镜2;
所述固定镜5用于:将分束器3发射的红外反射光一再反射回分束器3,形成红外反射光二;
所述动镜2用于:在动镜2移动的同时,将分束器3发射的红外透射光再反射回分束器3,形成红外反射光三;
所述分束器3还用于:
②接收固定镜5的红外反射光二与动镜2的红外反射光三,形成干涉光,并将干涉光透射过密封窗片一25,发射至外光路组件;
③将发射至分束器的激光光束分成两束,一束为激光反射光一,另一束为激光透射光一,并将激光反射光一发射至固定镜5,将激光透射光一发射至动镜2;
所述固定镜5还用于:将分束器3发射的激光反射光一再反射回分束器3,形成激光反射光二;
所述动镜2用于:在动镜2移动的同时,将分束器3发射的激光透射光一再反射回分束器3,形成激光反射光三;
所述分束器3还用于:
④接收固定镜5的激光反射光二与动镜2的激光反射光三,并将固定镜5的激光反射光二反射,形成激光反射光四,再发射至激光探测器29;将动镜2的激光反射光三透射,形成激光透射光二,再发射至激光探测器29;
所述激光探测器29用于:接收分束器3反射的激光反射光四和分束器3透射的激光透射光二;
所述动镜2与直线导轨固定连接,所述直线导轨与音圈马达连接;
所述音圈马达用于:驱动直线导轨移动;
所述密封窗片一25用于:透射分束器3发射的干涉光;
所述外光路组件用于:将透射过密封窗片一25的干涉光透射过密封窗片二31,再发射至抛物镜一6;
所述抛物镜一6用于:将发射至抛物镜一6的干涉光会聚至探测器7的焦点上;
所述动镜2和固定镜5为:角镜(角反射镜)。
在上述技术方案的基础上,所述外光路组件包括:抛物镜二10和抛物镜三11;
所述抛物镜三11用于:将透射过密封窗片一25的干涉光反射至抛物镜二10;
所述抛物镜二10用于:将反射至抛物镜二10的干涉光反射后,透射过密封窗片二31,反射至抛物镜一6。
在上述技术方案的基础上,所述外光路组件包括:椭球镜;
所述椭球镜用于:将透射过密封窗片一25的干涉光反射后,透射过密封窗片二31,反射至抛物镜一6。
在上述技术方案的基础上,所述直线导轨的直线度不大于2μm;所述准直镜8、平面镜一9、角镜和分束器3的通光孔径不大于1英寸。
在上述技术方案的基础上,所述准直镜8为准直抛物镜;所述激光器组件13为:半导体激光器;所述半导体激光器为:633nm半导体激光器;所述633nm半导体激光器为温控633nm半导体激光器。
在上述技术方案的基础上,所述分束器3为圆形,中间为沿分束器3直径的方向、呈条状的红外分束膜,在条状红外分束膜的两边为激光分束膜;所述激光分束膜为:与633nm半导体激光器匹配的激光分束膜;
所述红外分束膜用于反射或透过红外光束,所述激光分束膜用于反射或透过激光光束。
在上述技术方案的基础上,所述准直镜8、平面镜一9和角镜的光学反射面为镀金光学反射面。
在上述技术方案的基础上,所述角镜型迈克尔逊干涉仪还包括:密封腔14、底板一17和上盖24;
所述激光器组件13、分束器组件20、定镜组件18、动镜组件22、探测器组件23、密封腔14、直线导轨、音圈马达、透光窗片26、平面反射镜一27、平面反射镜二28、抛物镜一6和激光探测器29均固定连接于底板一17上;
所述密封腔14的上部周边与上盖24固定连接;
所述激光器组件13、分束器组件20、定镜组件18、动镜组件22、探测器组件23、直线导轨、音圈马达、透光窗片26、平面反射镜一27、平面反射镜二28、抛物镜一6和激光探测器29均位于密封腔14内,上盖24的下方。
在上述技术方案的基础上,在所述密封腔14外设有干燥剂组件16,所述干燥剂组件16用于:防止密封腔14内的动镜组件22、定镜组件18和分束器组件20不被潮解或污染;
在所述密封腔14的外壁设有密封窗组件一21、密封窗组件二30和光源组件19。
在上述技术方案的基础上,在所述密封腔14的底部与底板一17之间的固定连接面处设有密封圈15;
在所述密封腔14的上部与上盖24之间的固定连接面处设有密封圈15;
在所述密封腔14与干燥剂组件16之间设有密封圈15;
在所述密封腔14与密封窗组件一21之间设有密封圈15;
在所述密封腔14与密封窗组件二30之间设有密封圈15;
在所述密封腔14与光源组件19之间设有密封圈15。
在上述技术方案的基础上,所述激光器组件13、分束器组件20、定镜组件18、动镜组件22、探测器组件23、密封腔14、直线导轨、音圈马达、透光窗片26、平面反射镜一27、平面反射镜二28、抛物镜一6和激光探测器29均通过螺钉固定于底板一17上;
所述密封腔14的上部通过螺钉与上盖24固定连接;
所述密封腔14与干燥剂组件16、密封窗组件一21、密封窗组件二30、光源组件19通过螺钉固定连接。
在上述技术方案的基础上,所述密封圈15为丁氰橡胶密封圈。
在上述技术方案的基础上,在所述底板一17的四角设有底板二12,在所述底板二12的底部设有底座,所述底座用于支撑所述角镜型迈克尔逊干涉仪。
本发明的有益技术效果如下:
1、仪器小型化成为可能
2、光学件寿命变长,仪器整体寿命变长
3、仪器可靠性稳定性提高。
附图说明
本发明有如下附图:
图1(a)为经典迈克尔逊干涉仪的光路原理示意图;
图1(b)为由干涉仪测得的干涉图;
图2为本发明所述角镜型迈克尔逊干涉仪部分结构俯视示意图;
图3为本发明所述角镜型迈克尔逊干涉仪光学原理示意图。
附图标记:
1红外光源 2动镜 3分束器 4补偿镜 5固定镜 6抛物镜一 7探测器 8准直镜 9平面镜一 10抛物镜二 11抛物镜三 12底板二 13激光器组件 14密封腔 15密封圈 16干燥剂组件 17底板一 18定镜组件 19光源组件 20分束器组件 21密封窗组件一 22动镜组件 23探测器组件 24上盖 25密封窗片一 26透光窗片 27平面反射镜一 28平面反射镜二 29激光探测器 30密封窗组件二 31密封窗片二
具体实施方式
下面结合实施例,进一步说明本发明。但本发明不受这些实施例的限制。
如图2和图3所示,一种角镜型迈克尔逊干涉仪包括:光源组件(光源部件)19、分束器组件(分束器部件)20、定镜组件(定镜部件)18、动镜组件(动镜部件)22、直线导轨、音圈马达、外光路组件、探测器组件(探测器模块)23、激光器组件13、密封窗组件一21、密封窗组件二30、透光窗片26、平面反射镜一27、平面反射镜二28、抛物镜一6和激光探测器29;
所述分束器组件20包括:分束器3;
所述定镜组件18包括:固定镜(定镜)5;
所述动镜组件22包括:动镜2;
所述探测器组件23包括:探测器7;
所述密封窗组件一21包括:密封窗片一25;
所述密封窗组件二30包括:密封窗片二31;
所述光源组件19包括:准直镜8和平面镜一9;
所述光源组件19用于:产生红外光源1;
所述激光器组件13用于:产生激光光束,并发射至透光窗片26;
所述透光窗片26用于:透射激光光束;
所述平面反射镜一27用于:接收透射过透光窗片26的激光光束,并将激光光束转向90°,反射至平面反射镜二28;
所述平面反射镜二28用于:接收平面反射镜一27反射的激光光束,并将激光光束转向90°,反射至分束器3;
所述准直镜8用于:将红外光源1反射,形成红外平行光,并将红外平行光发射至平面镜一9;
所述平面镜一9用于:将发射至平面镜一9的红外平行光转向90度,再发射至分束器3;
所述分束器3用于:
①将发射至分束器的红外平行光分成两束,一束为红外反射光一,另一束为红外透射光,并将红外反射光一发射至固定镜5,将红外透射光发射至动镜2;
所述固定镜5用于:将分束器3发射的红外反射光一再反射回分束器3,形成红外反射光二;
所述动镜2用于:在动镜2移动的同时,将分束器3发射的红外透射光再反射回分束器3,形成红外反射光三;
所述分束器3还用于:
②接收固定镜5的红外反射光二与动镜2的红外反射光三,形成干涉光,并将干涉光透射过密封窗片一25,发射至外光路组件;
③将发射至分束器的激光光束分成两束,一束为激光反射光一,另一束为激光透射光一,并将激光反射光一发射至固定镜5,将激光透射光一发射至动镜2;
所述固定镜5还用于:将分束器3发射的激光反射光一再反射回分束器3,形成激光反射光二;
所述动镜2用于:在动镜2移动的同时,将分束器3发射的激光透射光一再反射回分束器3,形成激光反射光三;
所述分束器3还用于:
④接收固定镜5的激光反射光二与动镜2的激光反射光三,并将固定镜5的激光反射光二反射,形成激光反射光四,再发射至激光探测器29;将动镜2的激光反射光三透射,形成激光透射光二,再发射至激光探测器29;
所述激光探测器29用于:接收分束器3反射的激光反射光四和分束器3透射的激光透射光二;
所述动镜2与直线导轨固定连接,所述直线导轨与音圈马达连接;
所述音圈马达用于:驱动直线导轨移动;
所述密封窗片一25用于:透射分束器3发射的干涉光;
所述外光路组件用于:将透射过密封窗片一25的干涉光透射过密封窗片二31,再发射至抛物镜一6;
所述抛物镜一6用于:将发射至抛物镜一6的干涉光会聚至探测器7的焦点上;
所述动镜2和固定镜5为:角镜(角反射镜)。
在上述技术方案的基础上,所述外光路组件包括:抛物镜二10和抛物镜三11;
所述抛物镜三11用于:将透射过密封窗片一25的干涉光反射至抛物镜二10;
所述抛物镜二10用于:将反射至抛物镜二10的干涉光反射后,透射过密封窗片二31,反射至抛物镜一6。
在上述技术方案的基础上,所述外光路组件包括:椭球镜;
所述椭球镜用于:将透射过密封窗片一25的干涉光反射后,透射过密封窗片二31,反射至抛物镜一6。
在上述技术方案的基础上,所述直线导轨的直线度不大于2μm;所述准直镜8、平面镜一9、角镜和分束器3的通光孔径不大于1英寸。
在上述技术方案的基础上,所述准直镜8为准直抛物镜;所述激光器组件13为:半导体激光器;所述半导体激光器为:633nm半导体激光器;所述633nm半导体激光器为温控633nm半导体激光器。
在上述技术方案的基础上,所述分束器3为圆形,中间为沿分束器3直径的方向、呈条状的红外分束膜,在条状红外分束膜的两边为激光分束膜;所述激光分束膜为:与633nm半导体激光器匹配的激光分束膜;
所述红外分束膜用于反射或透过红外光束,所述激光分束膜用于反射或透过激光光束。
在上述技术方案的基础上,所述准直镜8、平面镜一9和角镜的光学反射面为镀金光学反射面。
在上述技术方案的基础上,所述角镜型迈克尔逊干涉仪还包括:密封腔14、底板一17和上盖24;
所述激光器组件13、分束器组件20、定镜组件18、动镜组件22、探测器组件23、密封腔14、直线导轨、音圈马达、透光窗片26、平面反射镜一27、平面反射镜二28、抛物镜一6和激光探测器29均固定连接于底板一17上;
所述密封腔14的上部周边与上盖24固定连接;
所述激光器组件13、分束器组件20、定镜组件18、动镜组件22、探测器组件23、直线导轨、音圈马达、透光窗片26、平面反射镜一27、平面反射镜二28、抛物镜一6和激光探测器29均位于密封腔14内,上盖24的下方。
在上述技术方案的基础上,在所述密封腔14外设有干燥剂组件16,所述干燥剂组件16用于:防止密封腔14内的动镜组件22、定镜组件18和分束器组件20不被潮解或污染;
在所述密封腔14的外壁设有密封窗组件一21、密封窗组件二30和光源组件19。
在上述技术方案的基础上,在所述密封腔14的底部与底板一17之间的固定连接面处设有密封圈15;
在所述密封腔14的上部与上盖24之间的固定连接面处设有密封圈15;
在所述密封腔14与干燥剂组件16之间设有密封圈15;
在所述密封腔14与密封窗组件一21之间设有密封圈15;
在所述密封腔14与密封窗组件二30之间设有密封圈15;
在所述密封腔14与光源组件19之间设有密封圈15。
在上述技术方案的基础上,所述激光器组件13、分束器组件20、定镜组件18、动镜组件22、探测器组件23、密封腔14、直线导轨、音圈马达、透光窗片26、平面反射镜一27、平面反射镜二28、抛物镜一6和激光探测器29均通过螺钉固定于底板一17上;
所述密封腔14的上部通过螺钉与上盖24固定连接;
所述密封腔14与干燥剂组件16、密封窗组件一21、密封窗组件二30、光源组件19通过螺钉固定连接。
在上述技术方案的基础上,所述密封圈15为丁氰橡胶密封圈。
在上述技术方案的基础上,在所述底板一17的四角设有底板二12,在所述底板二12的底部设有底座,所述底座用于支撑所述角镜型迈克尔逊干涉仪。
本发明和传统的迈克尔逊干涉仪不同的是动镜2和固定镜5均采用角镜代替平面镜,动镜2固定到高精度直线导轨上,直线导轨的直线度为2um。直线导轨通过音圈马达驱动。对固定镜5进行调节的定镜调节机构采用本公司发明的专利技术:定镜调节机构,公告号为:CN 203149180U。
本发明所述角镜型迈克尔逊干涉仪的的原理如下:
红外光源1经过准直抛物镜后成为一束红外平行光;
上述红外平行光经过平面镜一9,再90度转向,进入分束器3;
分束器3将入射的红外平行光分成两束,一束为红外反射光,另一束为红外透射光,红外透射光和红外反射光分别通过动镜2和固定镜5再返回到分束器3;在红外透射光到达动镜2时,由于通过直线导轨带动动镜2的直线移动,形成与固定镜5红外反射光的光程差,再返回到分束器3后,形成干涉光。干涉光依次经过外光路组件的抛物镜三11、抛物镜二10和抛物镜一6后,最终,会聚到探测器7的焦点上。
同时,激光器组件13产生激光光束,透射过透光窗片26后;再依次经过平面反射镜一27和平面反射镜二28的反射,反射至分束器3;
分束器3将发射至分束器的激光光束分成两束,一束为激光反射光一,另一束为激光透射光一,并将激光反射光一发射至固定镜5,将激光透射光一发射至动镜2;
固定镜5将分束器3发射的红外反射光和激光反射光一再反射回分束器3,形成激光反射光二;
在动镜2移动的同时,将分束器3发射的红外反射光和激光透射光一再反射回分束器3,形成激光反射光三;
激光反射光二经分束器3反射后,形成激光反射光四,激光反射光四再发射至激光探测器29,激光反射光三经分束器3透射后,形成激光透射光二,激光透射光二再发射至激光探测器29。
由于动镜2和固定镜5采用了角反射镜,降低了外界因素对仪器干涉度的影响,另外角反射镜采用1英寸通光孔径,整个仪器设计使得干涉仪的体积变小、重量变轻,实现了仪器的便携小型化。
本发明采用1英寸光通量角反射镜,使得光通量及仪器小型化相互兼顾。
本发明的激光器组件13、动镜组件22、定镜组件18、分束器组件20、探测器组件23等均通过螺钉固定到底板一17上,激光器组件13产生的激光光学基准受温度、环境的变化影响小,稳定性好。
本发明的核心部件:动镜组件22、定镜组件18和分束器组件20均在一个密封腔14中,密封腔14通过丁氰橡胶密封圈及螺钉,与底板一14、上盖24连接,密封腔14外置干燥剂组件16、光学出口处有密封窗组件一21;干燥剂组件16、光源组件19、密封窗组件一21通过丁氰橡胶密封圈及螺钉与密封腔14相连,以上技术方案保证分束器3不被潮解及光学件不被污染。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明做了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之做一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:包括:光源组件(19)、分束器组件(20)、定镜组件(18)、动镜组件(22)、直线导轨、音圈马达、外光路组件、探测器组件(23)、激光器组件(13)、密封窗组件一(21)、密封窗组件二(30)、透光窗片(26)、平面反射镜一(27)、平面反射镜二(28)、抛物镜一(6)和激光探测器(29);
所述分束器组件(20)包括:分束器(3);
所述定镜组件(18)包括:固定镜(5);
所述动镜组件(22)包括:动镜(2);
所述探测器组件(23)包括:探测器(7);
所述密封窗组件一(21)包括:密封窗片一(25);
所述密封窗组件二(30)包括:密封窗片二(31);
所述光源组件(19)包括:准直镜(8)和平面镜一(9);
所述光源组件(19)用于:产生红外光源(1);
所述激光器组件(13)用于:产生激光光束,并发射至透光窗片(26);
所述透光窗片(26)用于:透射激光光束;
所述平面反射镜一(27)用于:接收透射过透光窗片(26)的激光光束,并将激光光束转向90°,反射至平面反射镜二(28);
所述平面反射镜二(28)用于:接收平面反射镜一(27)反射的激光光束,并将激光光束转向90°,反射至分束器(3);
所述准直镜(8)用于:将红外光源(1)反射,形成红外平行光,并将红外平行光发射至平面镜一(9);
所述平面镜一(9)用于:将发射至平面镜一(9)的红外平行光转向90度,再发射至分束器(3);
所述分束器(3)用于:
①将发射至分束器的红外平行光分成两束,一束为红外反射光一,另一束为红外透射光,并将红外反射光一发射至固定镜(5),将红外透射光发射至动镜(2);
所述固定镜(5)用于:将分束器(3)发射的红外反射光一再反射回分束器(3),形成红外反射光二;
所述动镜(2)用于:在动镜(2)移动的同时,将分束器(3)发射的红外透射光再反射回分束器(3),形成红外反射光三;
所述分束器(3)还用于:
②接收固定镜(5)的红外反射光二与动镜(2)的红外反射光三,形成干涉光,并将干涉光透射过密封窗片一(25),发射至外光路组件;
③将发射至分束器的激光光束分成两束,一束为激光反射光一,另一束为激光透射光一,并将激光反射光一发射至固定镜(5),将激光透射光一发射至动镜(2);
所述固定镜(5)还用于:将分束器(3)发射的激光反射光一再反射回分束器(3),形成激光反射光二;
所述动镜(2)用于:在动镜(2)移动的同时,将分束器(3)发射的激光透射光一再反射回分束器(3),形成激光反射光三;
所述分束器(3)还用于:
④接收固定镜(5)的激光反射光二与动镜(2)的激光反射光三,并将固定镜(5)的激光反射光二反射,形成激光反射光四,再发射至激光探测器(29);将动镜(2)的激光反射光三透射,形成激光透射光二,再发射至激光探测器(29);
所述激光探测器(29)用于:接收分束器(3)反射的激光反射光四和分束器(3)透射的激光透射光二;
所述动镜(2)与直线导轨固定连接,所述直线导轨与音圈马达连接;
所述音圈马达用于:驱动直线导轨移动;
所述密封窗片一(25)用于:透射分束器(3)发射的干涉光;
所述外光路组件用于:将透射过密封窗片一(25)的干涉光透射过密封窗片二(31),再发射至抛物镜一(6);
所述抛物镜一(6)用于:将发射至抛物镜一(6)的干涉光会聚至探测器(7)的焦点上;
所述动镜(2)和固定镜(5)为:角镜。
2.如权利要求1所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:所述外光路组件包括:抛物镜二(10)和抛物镜三(11);
所述抛物镜三(11)用于:将透射过密封窗片一(25)的干涉光反射至抛物镜二(10);
所述抛物镜二(10)用于:将反射至抛物镜二(10)的干涉光反射后,透射过密封窗片二(31),反射至抛物镜一(6)。
3.如权利要求1所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:所述外光路组件包括:椭球镜;
所述椭球镜用于:将透射过密封窗片一(25)的干涉光反射后,透射过密封窗片二(31),反射至抛物镜一(6)。
4.如权利要求1所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:所述直线导轨的直线度不大于2μm;所述准直镜(8)、平面镜一(9)、角镜和分束器(3)的通光孔径不大于1英寸。
5.如权利要求1所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:所述准直镜(8)为准直抛物镜;所述激光器组件(13)为:半导体激光器。
6.如权利要求5所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:所述半导体激光器为:633nm半导体激光器,所述分束器(3)为圆形,中间为沿分束器(3)直径的方向、呈条状的红外分束膜,在条状红外分束膜的两边为激光分束膜;所述激光分束膜为:与633nm半导体激光器匹配的激光分束膜;
所述红外分束膜用于反射或透过红外光束,所述激光分束膜用于反射或透过激光光束。
7.如权利要求1所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:所述准直镜(8)、平面镜一(9)和角镜的光学反射面为镀金光学反射面。
8.如权利要求1所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:所述角镜型迈克尔逊干涉仪还包括:密封腔(14)、底板一(17)和上盖(24);
所述激光器组件(13)、分束器组件(20)、定镜组件(18)、动镜组件(22)、探测器组件(23)、密封腔(14)、直线导轨、音圈马达、透光窗片(26)、平面反射镜一(27)、平面反射镜二(28)、抛物镜一(6)和激光探测器(29)均固定连接于底板一(17)上;
所述密封腔(14)的上部周边与上盖(24)固定连接;
所述激光器组件(13)、分束器组件(20)、定镜组件(18)、动镜组件(22)、探测器组件(23)、直线导轨、音圈马达、透光窗片(26)、平面反射镜一(27)、平面反射镜二(28)、抛物镜一(6)和激光探测器(29)均位于密封腔(14)内,上盖(24)的下方。
9.如权利要求8所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:在所述密封腔(14)外设有干燥剂组件(16),所述干燥剂组件(16)用于:防止密封腔(14)内的动镜组件(22)、定镜组件(18)和分束器组件(20)不被潮解或污染;
在所述密封腔(14)的外壁设有密封窗组件一(21)、密封窗组件二(30)和光源组件(19)。
10.如权利要求9所述的角镜型迈克尔逊干涉仪,其特征在于:在所述密封腔(14)的底部与底板一(17)之间的固定连接面处设有密封圈(15);
在所述密封腔(14)的上部与上盖(24)之间的固定连接面处设有密封圈(15);
在所述密封腔(14)与干燥剂组件(16)之间设有密封圈(15);
在所述密封腔(14)与密封窗组件一(21)之间设有密封圈(15);
在所述密封腔(14)与密封窗组件二(30)之间设有密封圈(15);
在所述密封腔(14)与光源组件(19)之间设有密封圈(15)。
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