DE4016731C3

DE4016731C3 - Fourierspektrometer

Info

Publication number: DE4016731C3
Application number: DE19904016731
Authority: DE
Inventors: Arno Simon
Original assignee: Bruker Analytik GmbH
Current assignee: Bruker Scientific LLC
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 2001-04-26
Anticipated expiration: 2010-05-25
Also published as: GB2245381A; GB9111036D0; DE4016731C2; DE4016731A1; GB2245381B

Description

Die Erfindung betrifft ein Fourierspektrometer mit einer breitbandigen Lichtquelle, einem einarmigen Po larisations-Interferometer und einem Detektor, dem ein Rechner zur Bildung der Fouriertransformierten des im Interferometer erzeugten Interferogramms nachge schaltet ist, wobei das einarmige Polarisations-Interfe rometer folgende Komponenten aufweist:

- eine Polarisator-Einrichtung zum linearen Pola risieren eines in das Interferometer eintretenden parallelen Lichtstrahles aus einer Lichtquelle;
- ein doppelbrechendes Verzögerungsglied zum Aufspalten des linear polarisierten Lichtstrahles in einen ordentlichen und einen außerordentlichen Strahl mit jeweils der gleichen Ausbreitungsrich tung wie der des linear polarisierten Lichtstrahles;
- eine Keilanordnung aus doppelbrechendem Ma terial, bestehend aus zwei gegeneinander bewegli chen Keilen, wobei die beiden Keile so angeordnet sind, daß ihre Hypotenusenflächen unmittelbar an einander angrenzen, ihre langen Kathetenflächen planparallel sind und zur Ausbreitungsrichtung des Lichts im Interferometer senkrecht stehen, wobei mindestens einer der Keile parallel zu seiner Hypo tenusenfläche derart verschiebbar ist, daß der ge genseitige Abstand der planparallelen Kathetenflä chen variiert werden kann, und wobei die optischen Achsen zumindest eines beweglichen Keiles gegen über den optischen Achsen des Verzögerungsglie des um 90° gedreht orientiert sind und wobei die Keilanordnung derart ausgebildet ist, daß ein Gangunterschied von mehreren tausend Wellen längen erzeugbar ist; und
- eine Analysator-Einrichtung mit um einen vor gegebenen Winkel α gegenüber der Polarisator- Einrichtung um die Richtung des die Keilanord nung verlassenden Lichtstrahles gedrehter Polari sationsebene.

Ein solches Fourierspektrometer ist aus der nachver öffentlichten WO 90/10191 entnehmbar und wird von der Firma Tecan AG in der Schweiz unter der Bezeich nung FT-NIR 4010 angeboten.

Vorbeschrieben ist beispielsweise in der US 4 585 345 eine Anordnung mit einem verschiebbaren Keil, jedoch im Zusammenhang mit einem zweiarmigen Interfero meter ohne Polarisatoranordnung. Von der Verwen dung eines Retroreflektors wird in der Druckschrift aus Kostengründen abgeraten.

Das Hetzstück eines Fourierspektrometers ist ein In terferometer, klassischerweise kein Polarisations-Inter ferometer, sondern ein Michelson-Interferometer, bei dem ein paralleler Lichtstrahl aus einer Lichtquelle un ter 45° auf einen semidurchlässigen Strahlteiler auftrifft, der den Strahl teilweise geradeaus durchläßt und teil weise im rechten Winkel reflektiert. Beide Teilstrahlen werden jeweils von einem senkrecht in ihrem Strahlen gang befindlichen Planspiegel auf den Strahlteiler zu rückreflektiert. Einer der beiden Spiegel ist stationär, während der andere auf der optischen Achse des betref fenden Teilstrahles verschoben werden kann, so daß die optische Weglänge, die das Licht dieses Teilstrahles zwi schen dem Strahlteiler und dem Spiegel zurücklegt, va riiert werden kann. Die im Strahlteiler wieder zusam menlaufenden Teilstrahlen interferieren miteinander und ergeben einen in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Spiegels amplitudenmodulierten Licht strahl, der das Interferometer senkrecht zur Richtung des von der Lichtquelle einlaufenden Lichtstrahles ver läßt und entweder direkt einem Detektor zugeführt wird, oder vorher noch eine in den Strahlengang einge brachte Probe durchläuft. Aus dem Detektorsignal wird mit Hilfe eines Rechners die Fouriertransformierte des Interferogramms gebildet, die ein komplettes optisches Spektrum von Quelle, Instrument (Interferometer) und ggf. Probe darstellt.

Ein großer Nachteil des Michelson-Interferometers ist die erforderliche Führungsgenauigkeit des bewegten Interferometerspiegels. Bei einem Interferometer der Firma Analect in Irvine/Kalifornien, das unter der Be zeichnung "Transept" angeboten wird kann eine bedeu tend größere Führungsungenauigkeit in Kauf genom men werden, indem als Strahlteiler eine Anordnung von einem beweglichen und einem festen Keil aus transpa rentem Material verwendet wird. Durch Verschieben des Keiles wird die optische Weglänge, die der Teil strahl im "beweglichen" Arm des zweiarmigen Interfe rometers zurücklegt, variiert. Dadurch, daß das Licht durch Materie mit hohem Brechungsindex geführt wird, werden optische Weglängenunterschiede in den beiden Armen des Interferometers erzeugt.

Die zweiarmige Interferometeranordnung hat jedoch immer noch den Nachteil, daß unterschiedliche thermi sche Änderungen, z. B. Ausdehnungen der optischen Elemente auf den beiden Armen zu einer gravierenden Dejustierung des Interferometers während der Mes sung führen können.

Dieser Nachteil tritt bei der eingangs erwähnten, von der Firma Tecan AG angebotenen Anordnung nicht auf, da diese Anordnung keinen zweiten Arm aufweist, der gegenüber einem ersten Arm kompensiert werden muß, sondern die beiden Teilstrahlen an der gleichen Stelle die optischen Elemente des Interferometers passieren, und daher ein Unterschied zwischen zwei räumlich ge trennten Teilstrahlen gar nicht auftreten kann.

Die Änderung der optischen Gangunterschiede bei dieser Anordnung sind jedoch immer noch aufgrund der maximal möglichen Differenzen in den Brechungsindi zes der Materialien der beiden Keile recht begrenzt, was auch das Auflösungsvermögen des Spektrometers limitiert. Außerdem müssen bei diesem Aufbau hohe Anforderungen an die Planparallelität der gegenüber liegenden langen Kathetenflächen der beiden Keile ge stellt werden, und auch Winkelfehler, sowie Abweichun gen der Strahlrichtung von der Richtung senkrecht zu diesen Kathetenflächen, z. B. durch eine endliche Diver genz des Strahles oder aufgrund einer etwas schiefen Justage der Strahlachse, führen zu erheblichen Störun gen im Interferenzmuster. Ebenso wirken sich Fehler bei der Bewegung des beweglichen Keils längs der Hy potenusenflächen negativ aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fourierspektrometer der eingangs ge nannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Anfor derungen an die Winkelgenauigkeit der optischen Kom ponenten, insbesondere der Keilanordnung, ohne Ein buße an Auflösungsvermögen oder Meßgenauigkeit wesentlich verringert werden können, daß sich dynami sche Fehler bei der Bewegung des beweglichen Keiles weniger störend auswirken und daß der optische Gang unterschied der beiden Teilstrahlen im Interferometer und damit das Auflösungsvermögen des Fourierspek trometers vergrößert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß der Lichtstrahl vom Retroreflektor zu rückgeworfen wird, durchläuft er die Keilanordnung mindestens zweimal, was eine doppelte optische We glängendifferenz und damit ein verdoppeltes optisches Auflösungsvermögen des Fourierspektrometers zur Folge hat. Kleine Winkelabweichungen des Strahlen ganges im Keil kompensieren sich von selbst, da sie beim Rücklauf des retroreflektierten Strahles durch den Keil in umgekehrter Richtung auftreten und daher im Ergebnis aufgehoben werden. Aus dem gleichen Grund kompensieren sich auch dynamische Fehler bei der Be wegung des beweglichen Keiles. Insgesamt können bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Anforderungen an die Winkelgenauigkeit der optischen Komponenten um ca. eine Zehnerpotenz reduziert werden. Ein weite rer Vorteil besteht darin, daß das Spektrometer in sei ner Längsausdehnung nur noch halb so groß ist wie der Aufbau nach dem bekannten Stand der Technik.

Aus der Druckschrift "Journal of Scientific Instru ments", Vol. 37, August 1960, Seiten 278 bis 281 ist zwar ebenfalls eine Anordnung bekannt, bei der ein durch eine Keilanordnung geführter Strahl in sich zurückre flektiert und nochmals durch die Keilanordnung geführt wird. Bei diesem Gerät handelt es sich allerdings nicht um ein Spektrometer, sondern lediglich um eine Modifi kation eines Babinet-Kompensators, bei dem durch Verschiebung der Keile lediglich optische Gangunter schiede von monochromatischem Licht in der Größen ordnung einer oder zweier Wellenlängen erzeugt wer den, wobei sich die Probe zwischen Polarisator und Analysator befindet, während bei einem Spektrometer Gangunterschiede von mehreren tausend Wellenlängen erzeugt werden müssen. In den Strahlengang eines sol chen Kompensators werden optische Bauteile zur Un tersuchung ihres doppelbrechenden Verhaltens sowie zur optischen Kontrolle der Bauteile auf Ungenauigkei ten eingebracht. Eine Spektralanalyse mit einer solchen Anordnung ist nicht möglich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Fourierspektrometers beträgt der Win kel α, um den die Analysator-Einrichtung gegenüber der Polarisator-Einrichtung verdreht ist, 90°. Die Justage der Anordnung erfolgt dann auf ein Minimum des durchtretenden Lichtes, was die größte Justage-Genau igkeit erlaubt.

Bei einer anderen Ausführungsform besteht die Keil anordnung aus einem feststehenden und einem bewegli chen Keil. Durch den feststehenden Keil wird das Justie ren gegenüber der Anordnung mit zwei beweglichen Keilen wesentlich erleichtert.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fourierspektrometers ist das Verzögerungsglied in der Keilanordnung, insbesondere in dem feststehenden Keil integriert, wodurch die Anzahl der Komponenten im Interferometer und damit die Anzahl der Fehlermög lichkeiten reduziert und das Spektrometer insgesamt kompakter wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform werden der Po larisator und der Analysator von einem polarisierenden Strahlteiler gebildet, wobei der Retroreflektor derart angeordnet ist, daß der die Keilanordnung letztmalig verlassende Lichtstrahl koaxial und entgegengerichtet zum erstmalig in die Keilanordnung eintretenden Licht strahl verläuft, auf die Rückseite des polarisierenden Strahlteilers auftrifft und schließlich der Proben-Detek tor-Anordnung des Fourierspektrometers zugeführt wird. Bei dieser Ausführungsform wird die Anzahl der linearpolarisierenden optischen Instrumente von zwei auf eins reduziert, so daß die Fehlermöglichkeiten bei den einzelnen Komponenten noch weiter abnehmen und der Aufbau insgesamt noch kompakter wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausfüh rungsform ist der Retroreflektor derart angeordnet, daß der den Retroreflektor erstmals verlassende Lichtstrahl gegenüber dem in den Retroreflektor erstmals eintre tenden Lichtstrahl parallelversetzt ist, und daß in Aus breitungsrichtung des den Retroreflektor erstmals ver lassenden Lichtstrahles gesehen nach der Keilanord nung ein Spiegel angeordnet ist, der den Lichtstrahl in sich reflektiert. Dadurch wird erreicht, daß der Licht strahl insgesamt viermal die Keilanordnung passiert, was gegenüber der Anordnung nach Anspruch 1 zu ei nem vierfach höheren Gangunterschied und damit ei nem viermal höheren Auflösungsvermögen führt.

Der Retroreflektor ist bei der Erfindung eine Würfelecke (corner cube).

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Lichtfaseranordnung vorgesehen, die den aus dem In terferometer austretenden Lichtstrahl einer Probe und den aus der Probe wieder austretenden Lichtstrahl der Detektoreinrichtung des Fourierspektrometers zuführt. Dadurch kann die Probe räumlich weit außerhalb des Interferometers angeordnet sein, so daß beim Proben wechsel kein direkter mechanischer Kontakt mit dem Interferometer zustande kommt, was die Gefahr einer unbeabsichtigten Dejustage des Interferometers weiter minimiert und die Möglichkeit eröffnet, eine Spektral analyse auch an Orten vorzunehmen, an denen ein Inter ferometer aus räumlichen oder sonstigen Gründen nicht aufgebaut werden kann.

Das erfindungsgemäße Fourierspektrometer kann in allen optischen Wellenlängenbereichen betrieben wer den, in denen die verwendeten Materialien transparent und doppelbrechend sind, insbesondere jedoch mit einer Lichtquelle, die breitbandiges Licht im nahen Infrarot emittiert. Damit können besonders Vibrations- und Ro tationsspektren von Flüssigkeitsmolekülen aufgenom men werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Schema eines vorbeschriebenen Spektrome ters;

Fig. 2 Schema eines erfindungsgemäßen Spektrome ters;

Fig. 3 Schema eines erfindungsgemäßen Spektrome ters mit in der Keilanordnung integriertem Verzöge rungsglied;

Fig. 4 Schema eines erfindungsgemäßen Spektrome ters mit in der Keilanordnung integriertem Verzöge rungsglied und polarisierendem Strahlteiler;

Fig. 5 Schema eines erfindungsgemäßen Spektrome ters mit in der Keilanordnung integriertem Verzöge rungsglied, polarisierendem Strahlteiler und einer Spie gel-Retroreflektor-Anordnung, die ein viermaliges Durchlaufen des Lichtstrahles durch die Keilanordnung ermöglicht;

Fig. 6 Schema einer Anordnung zur Lichtleitung in die und aus der Probe.

Das Fourierspektrometer in Fig. 1 gehört zum Stand der Technik und wird, wie eingangs erwähnt, von der Schweizer Firma Tecan AG angeboten. Licht aus einer in der Regel breitbandigen Lichtquelle 1 wird in einer hier als Linse dargestellten ersten Kollimatoranordnung 2 zu einem parallelen Lichtstrahl formiert, der ein Inter ferometer durchläuft. Das Interferometer besteht aus einer Polarisator-Einrichtung 3, einem Verzögerungs glied 4, einer Keilanordnung 5 aus doppelbrechendem Material, bestehend aus einem feststehenden Keil 6 und einem beweglichen Keil 7, wobei die beiden Keile so angeordnet sind, daß ihre Hypotenusenflächen 8', 8" unmittelbar aneinander angrenzen, ihre langen Kathe tenflächen 9', 9" planparallel sind und zur Ausbreitungs richtung des Lichtes im Interferometer senkrecht ste hen, wobei der bewegliche Keil parallel zu seiner Hypo tenusenfläche 8" derart verschiebbar ist, daß der gegen seitige Abstand der planparallelen Kathetenflächen 9', 9" variiert werden kann, sowie aus einer Analysator- Einrichtung 10. Der aus der ersten Kollimatoranord nung 2 in das Interferometer eintretende Lichtstrahl wird in der Polarisator-Einrichtung 3 linear polarisiert. Wenn die Winkellage der Durchlaßrichtung der Polari sator-Einrichtung 3 in einer Ebene senkrecht zur Achse des parallelen Lichtstrahles zu 45° definiert wird dann ist das nachfolgende Verzögerungsglied 4, das in der Regel aus einer doppelbrechenden planparallelen Platte besteht mit seinen optischen Achsen bezüglich der Po larisator-Einrichtung 3 so orientiert, daß der senkrecht durch das Verzögerungsglied 4 hindurchtretende paral lele Lichtstrahl in einen ordentlichen und einen außeror dentlichen Strahl mit jeweils der gleichen Ausbreitungs richtung aufgespalten wird. d. h. in zwei linearpolarisier te Anteile, deren Schwingungsebenen die Winkellage 0° bzw. 90° in der Ebene senkrecht zur Strahlachse einneh men. Da die beiden Strahlkomponenten im Verzöge rungsglied 4 unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten besitzen, verläßt der parallele Lichtstrahl das Verzöge rungsglied 4 nicht unbedingt linear polarisiert, sondern in der Regel elliptisch oder möglicherweise auch zirku lar polarisiert. Der Lichtstrahl tritt in die Keilanordnung 5 ein, wobei er die planparallelen, langen Kathetenflä chen 9', 9" des feststehenden Keiles 6 bzw. des größeren beweglichen Keiles 7 senkrecht durchsetzt. Die opti schen Achsen der Keilanordnung 5 sind gegenüber den optischen Achsen des Verzögerungsgliedes 4 um 90° um die Achse des Lichtstrahles gedreht orientiert. Durch Verschieben des beweglichen Keiles 7 längs sei ner Hypotenusenfläche 8" kann daher die optische Dic ke der Keilanordnung 5 dergestalt variiert werden, daß sie der optischen Dicke des Verzögerungsgliedes 4 gleich wird und folglich die Wirkung der Aufspaltung des zunächst linear polarisierten Strahles in zwei senk recht zueinander polarisierte Komponenten mit unter schiedlichen Laufzeiten wieder aufhebt. In dieser spe ziellen Stellung verläßt die Keilanordnung 5 ein unter 45° linear polarisierter paralleler Lichtstrahl, der nun in eine Analysator-Einrichtung 10 eintritt, deren Durchlaß richtung die Winkelposition -45° bezüglich einer Ebe ne senkrecht zur Achse des Lichtstrahles einnimmt, so daß in diesem Falle der Lichtstrahl in der Analysator- Einrichtung 10 ausgelöscht wird. Durch Verschieben des beweglichen Keiles 7 kann aber die optische Dicke der Keilanordnung 5 relativ zur optischen Dicke des Verzö gerungsgliedes 4 beliebig verändert werden, so daß der die Keilanordnung 5 verlassende parallele Lichtstrahl in der Regel nicht in einer Winkelstellung von 45° linear polarisiert sein wird, und daher zumindest ein Teil des Lichtstrahles die Analysator-Einrichtung 10 verlassen und in eine zweite Kollimatoranordnung 11 eintreten kann, wo der Lichtstrahl auf eine Probe 12 und anschlie ßend von einer Linse 13 auf einen Detektor 14 fokus siert wird. Don werden die Lichtsignale des Interfero grammes aufgenommen und an einen Rechner zur Fou riertransformation weitergeleitet.

Die oben angegebene, vorbeschriebene Interferome teranordnung ist zwar mechanisch kompakter und auch störungsunempfindlicher als das klassische Michelson- Interferometer, jedoch müssen hohe Genauigkeitsan forderungen an die Planparallelität der langen Kathe tenflächen 9', 9" der Keilanordnung 5 gestellt werden. Außerdem ist der maximal mögliche Gangunterschied zwischen den Teilstrahlen begrenzt durch die Differenz der Brechungsindizes der Keilmaterialien. Diese beiden Nachteile können bei dem erfindungsgemäßen Fourier spektrometer vermieden werden, bei welchem in Aus breitungsrichtung des erstmals durch die Keilanord nung 5 tretenden Lichtstrahles gesehen nach der Keil anordnung ein Retroreflektor 15, wie z. B. in Fig. 2 ge zeigt, vorgesehen ist. Durch die mindestens zweimalige Hindurchführung des Lichtstrahles durch die Verzöge rungsplatte 4 und die Keilanordnung 5 ergibt sich die doppelte optische Weglängendifferenz wie bei der li nearen Anordnung nach Fig. 1 und somit das doppelte Auflösungsvermögen des Interferometers. Kleine Win kelabweichungen des Lichtstrahles beim Durchgang durch das Verzögerungsglied 4 und die Keilanordnung 5 kompensieren sich, da sie beim zweiten Durchlaufen des entsprechenden optischen Elementes jeweils in umge kehrter Richtung auftreten und daher im Ergebnis auf gehoben werden. Das gleiche gilt für Winkelfehler, die aufgrund von Abweichungen in der Linearität der Be wegung des beweglichen Keiles 7 längs der Hypotenu senflächen 8', 8" auftreten. Ein weiterer Vorteil der er findungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß sie ge genüber der linearen Anordnung nur halb so lang ist.

Der Keil 6 muß nicht unbedingt feststehend angeord net sein, sondern kann auch gegenüber dem Keil 7 be weglich vorgesehen sein. Die bevorzugte relative Win kelstellung α der Analysator-Einrichtung 10 bezüglich der Polarisator-Einrichtung 3 beträgt 90°, da eine opti sche Justage auf ein Minimum des durch die Anordnung hindurchtretenden Lichtes am einfachsten und genaue sten zu bewerkstelligen ist. Der Relativwinkel α kann aber auch 0° betragen, so daß die durchgelassene Licht menge maximal wird, oder auch einen beliebigen, fest vorgebbaren Zwischenwert annehmen, wenn dadurch die Lichtausbeute im Detektor 14 vergrößert werden soll.

Noch kompakter ist die in Fig. 3 gezeigte Ausfüh rungsform, bei der das Verzögerungsglied 4 in der Keil anordnung 5, insbesondere in dem feststehenden Keil 6, integriert ist. Die Orientierung der optischen Achsen des feststehenden Keiles 6 muß bei dieser Anordnung um 90° um die Achse des Lichtstrahles verdreht gegen über der Orientierung der optischen Achsen des beweg lichen Keiles 7 sein.

Eine weitere Einsparung an optischen Komponenten und an Platzbedarf des Spektrometers ermöglicht die Ausführungsform nach Fig. 4, wo die Polarisator-Ein richtung 3 und die Analysator-Einrichtung 10 durch ei nen einzigen polarisierenden Strahlteiler 16 ersetzt ist.

Der Retroreflektor 15 ist bei dieser Ausführungsform derart angeordnet, daß der die Keilanordnung 5 ab schließend verlassende Lichtstrahl koaxial und entge gengerichtet zum in die Keilanordnung 5 eintretenden Lichtstrahl verläuft, also in sich reflektiert wird. Da durch können auch die lateralen Dimensionen des Inter ferometeraufbaus verkürzt werden.

Fig. 5 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungs form der Erfindung, bei der der Lichtstrahl zunächst durch die Keilanordnung 5 mit integriertem Verzöge rungsglied 4 in den Retroreflektor 15 eintritt, von da durch die Keilanordnung 5 auf einen Spiegel 17 gewor fen wird, der den Strahl in sich reflektiert und durch die Keilanordnung 5 auf den Retroreflektor 15 zurückwirft, der ihn parallelversetzt abermals durch die Keilanord nung 5 auf den polarisierenden Strahlteiler 16 wirft. Auf diese Weise wird die Keilanordnung 5 mit dem inte grierten Verzögerungsglied 4 insgesamt viermal vom Lichtstrahl durchlaufen, was gegenüber der linearen Anordnung nach Fig. 1 einen vierfach erhöhten opti schen Gangunterschied und damit ein vierfach höheres Auflösungsvermögen des Interferometers ergibt.

Der Retroreflektor 15 ist bei der Erfindung eine Würfelecke (corner cube).

Die Probe 12 kann wie in Fig. 1 gezeigt, linear zwi schen der zweiten Kollimatoranordnung 11 und einer Linse 13 angeordnet sein, die das Licht aus der Probe in einen Detektor 14 fokussiert. Eine andere Möglichkeit der Proben-Detektor-Anordnung ist in Fig. 6 gezeigt, wo das aus der zweiten Kollimatoranordnung 11 austre tende Licht aus dem Interferometer mit Hilfe einer Lichtfaser anordnung 21 in die Probe 12 gelenkt und von 4 da wiederum mit der Lichtfaseranordnung 21 über eine Linse 13 in den Detektor 14 fokussiert wird. Diese An ordnung hat den Vorteil, daß die Probe räumlich weit außerhalb des Fourierspektrometers angeordnet sein kann.

Claims

1. Fourierspektrometer mit einer breitbandigen Lichtquelle (1), einem einarmigen Polarisations-In terferometer und einem Detektor (14), dem ein Rechner zur Bildung der Fouriertransformierten des im Interferometer erzeugten Interferogramms nachgeschaltet ist, wobei das einarmige Polarisa tions-Interferometer folgende Komponenten auf weist:

- eine Polarisator-Einrichtung (3) zum linea ren Polarisieren eines in das Interferometer eintretenden parallelen Lichtstrahles aus einer Lichtquelle (1);
- ein doppelbrechendes Verzögerungsglied (4) zum Aufspalten des linear polarisierten Lichtstrahles in einen ordentlichen und einen außerordentlichen Strahl mit jeweils der glei chen Ausbreitungsrichtung wie der des linear polarisierten Lichtstrahles;
- eine Keilanordnung (5) aus doppelbrechen dem Material, bestehend aus zwei gegenein ander beweglichen Keilen (6, 7), wobei die bei den Keile (6, 7) so angeordnet sind, daß ihre Hypotenusenflächen (8', 8") unmittelbar an einander angrenzen, ihre langen Kathetenflä chen (9', 9") planparallel sind und zur Ausbrei tungsrichtung des Lichts im Interferometer senkrecht stehen, wobei mindestens einer der Keile (6, 7) parallel zu seiner Hypotenusenflä che (8") derart verschiebbar ist, daß der gegen seitige Abstand der planparallelen Katheten flächen (9', 9") variiert werden kann, wobei die optischen Achsen zumindest eines bewegli chen Keiles (6, 7) gegenüber den optischen Achsen des Verzögerungsgliedes (4) um 90° gedreht orientiert sind; und wobei die Keilan ordnung derart ausgebildet ist, daß ein Gang unterschied von mehreren tausend Wellenlän gen erzeugbar ist; und
- eine Analysator-Einrichtung (10) mit um ei nen vorgegebenen Winkel α gegenüber der Polarisator-Einrichtung (3) um die Richtung des die Keilanordnung (5) verlassenden Licht strahles gedrehter Polarisationsebene,

wobei in Ausbreitungsrichtung des erstmals durch die Keilanordnung (5) tretenden Lichtstrahles gese hen nach der Keilanordnung (5) ein Retroreflektor (15) vorgesehen ist, der den Lichtstrahl derart zu rückwirft, daß der Lichtstrahl die Keilanordnung mindestens zweimal durchläuft, und wobei der Retroreflektor (15) eine Würfelecke (corner cu be) ist.

2. Fourierspektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α 90° beträgt.

3. Fourierspektrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilanordnung (5) aus einem feststehenden Keil (6) und einem beweg lichen Keil (7) besteht.

4. Fourierspektrometer nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (4) in der Keilanordnung (5) integriert ist.

5. Fourierspektrometer nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisator-Einrichtung (3) und die Analysator- Einrichtung (10) Von einem polarisierenden Strahl teiler (16) gebildet werden, und der Retroreflektor (15) derart angeordnet ist, daß der die Keilanord nung (5) letztmalig verlassende Lichtstrahl koaxial und entgegengerichtet zum erstmalig in die Keilan ordnung (5) eintretenden Lichtstrahl verläuft.

6. Fourierspektrometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Retroreflektor (15) derart angeordnet ist, daß der den Retroreflektor (15) erstmals verlassende Lichtstrahl gegenüber dem in den Retroreflektor (15) erstmals eintretenden Lichtstrahl parallel versetzt ist, und daß in Ausbrei tungsrichtung des den Retroreflektor (15) erstmals verlassenden Lichtstrahles gesehen nach der Keil anordnung (5) ein Spiegel (17) angeordnet ist, der den Lichtstrahl in sich reflektiert.

7. Fourierspektrometer nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtfaseranordnung (21) vorgesehen ist, die den aus dem Interferometer austretenden Licht strahl einer Probe (12) und den aus der Probe (12) austretenden Lichtstrahl dem Detektor (14) zu führt.

8. Fourierspektrometer nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) breitbandiges Licht im nahen Infrarot emittiert.