LT4762B - Bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras - Google Patents
Bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras Download PDFInfo
- Publication number
- LT4762B LT4762B LT99-074A LT99074A LT4762B LT 4762 B LT4762 B LT 4762B LT 99074 A LT99074 A LT 99074A LT 4762 B LT4762 B LT 4762B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- frequency
- output
- inputs
- input
- synchronous
- Prior art date
Links
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title abstract description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000003607 modifier Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
Išradimas priklauso optikos sričiai ir gali būti panaudotas diferencinėje optinėje spektroskopijoje.
Žinomas bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras, susidedantis iš šviesos šaltinio, monochromatoriaus, fokusavimo sistemos, fotoimtuvo, dviejų elektroninių raktų, stroboskopinio bloko, pertraukėjo su davikliu, dviejų potenciometrų, trijų sinchroninių stiprintuvų, dviejų elektromechaninių blokų, bangos ilgio moduliatoriaus ir registratorių (M. Welkovsky, R. Braunstein, A double bean single detector wavelength modulation spectrometer, Rev. Sci. Instrum., V.43, No 3, p. 339-407 (1972)).
Šio spektrometro matavimo tikslumą žymiai sumažina dviejų, kintančių laikui bėgant , skirtingo dydžio signalų nevienalaikis matavimas.
Artimiausias techninis sprendimas yra bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras, susidedantis iš monochromatoriaus su reguliuojamu įėjimo plyšiu, šviesos šaltinio, bangos ilgio moduliatoriaus (vibruojančio veidrodžio), variklio , reguliuojančio monochromatoriaus įėjimo plyšį, optinio perjungiklio, suskirstančio monochromatoriaus šviesos spindulį į krintantį ir atsispindėjusį nuo bandinio, fotoimtuvo, pradinio stiprintuvo, elektroninio perjungiklio, veikiančio sinchroniškai su optiniu perjungikliu, grįžtamo ryšio grandinių ir registravimo prietaisų (R. Zucca, Y. R. Shen, Wide range wavelength modulation spectrometer, Applied Optics, V. 12, No 6, p. 1293-1298 (1973)).
Šio spektrometro trūkumas tame , kad įėjimo plyšį ekranuojanti slankiojanti fotometrinė diafragma, palaikydama pastovų spektro intensyvumą, duoda sistemines matavimo paklaidas.
Išradimo tikslas - spektrometro matavimo tikslumo padidinimas.
Tikslas pasiekiamas bangiškai moduliuotos šviesos spektrometru, susidedančiu iš optiškai sujungtų šviesos šaltinio (1), monochromatoriaus (3), dažnio ω bangos ilgio moduliatoriaus (4), optinio komutatoriaus (5), prie kurio prijungtas fiksuotų padėčių daviklis (9), fotoimtuvo (6) ir registratoriaus (19), papildomai įstačius dažnio cp> šviesos intensyvumo moduliatorių, du dažnių ω ir ay aiiaininio signalo daviklius ĄiO, ii), uu dažnių ω ii aą sinchroninius stiprintuvus (7, 8), turinčius po du įėjimus ir po vieną išėjimą, keturis atminties elementus (12, 13, 14, 15), turinčius po du įėjimus ir po vieną išėjimą, du įtampos dalybos keitiklius (16, 17) , turinčius po du įėjimus ir po vieną išėjimą ir diferencinį stiprintuvą (iŠ).
Fotoimtuvo (6) išėjimas sujungtas su pirmaisiais ω ir ech dažnių sinchroninių stiprintuvų (7, 8) įėjimais, dažnio ω atraminio signalo daviklis (10) sujungtas su bangos ilgio moduliatoriumi (4), dažnio an atraminio signalo daviklis (11) - su dažnio cco šviesos intensyvumo moduliatoriumi (2), dažnio ω atraminio signalo daviklio (10) išėjimas - su dažnio ω sinchroninio stiprintuvo (7) antruoju įėjimu, dažnio op atraminio signalo daviklio (11) išėjimas - su dažnio op sinchroninio stiprintuvo (8) antru įėjimu, dažnio ω sinchroninio stiprintuvo (7) išėjimas - su atminties elementų (12, 13) pirmaisias įėjimais, dažnio (¾ sinchroninio stiprintuvo (8) išėjimas - su atminties elementų (14, 15) pirmaisiais įėjimais, dažnio optinio komutatoriaus fiksuotų padėčių daviklio (9) išėjimas - su atminties elementų (12, 13, 14, 15) antraisiais įėjimais, pirmojo atminties elemento (12) išėjimas - su pirmojo įtampų dalybos keitiklio (16) pirmuoju įėjimu, antrojo atminties elemento (13) išėjimas - su antrojo įtampų dalybos keitiklio (17) pirmuoju įėjimu, trečiojo atminties elemento (14) išėjimas - su pirmojo įtampų dalybos keitiklio (16) antruoju įėjimu, ketvirtojo atminties elemento (15) išėjimas - su antrojo įtampų dalybos keitiklio (17) antruoju įėjimu, pirmojo ir antrojo įtampų dalybos keitiklių (16, 17) išėjimai - su diferencinio stiprintuvo (18) pirmuoju ir antruoju įėjimais, diferencinio stiprintuvo (18) išėjimas - su registratoriaus 19 pirmuoju įėjimu.
Stiprintuvai (7, 8) įjungti minėtu būdu į siūlomo spektrometro schemą sumažina triukšmų įtaką matavimo rezultatams. Įtampos dalybos keitikliai (16, 17), atminties elementai (12, 13, 14, 15) ir optinis komutatorius (5) sudaro sąlygas atlikti matavimus 7(2), 7ο(Λ), , , vienu metu , kur I -atspindžio Šviesos intensyvumas, Io krintančios šviesos intensyvumas, λ - bangos ilgis, vienu metu. Įtampos dalybos keitikliai (16, 17) neleidžia atsirasti paklaidoms dėl šviesos šaltinio nestabilumo.
Išradimas aiškinamas brėžiniu fig.1, kuriame pavaizduota įrenginio blokinė schema.
Siūlomas bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras suriarvias is optiškai sujungiu svtosos šabinio t I). bažmo m šviesos intensyvumo moduliatoriaus (2), monochromatoriaus (3), dažnio ω bangos ilgio moduliatoriaus (4), optinio komutatoriaus (5), fotoimtuvo (6), dviejų dažnių ω ir c&i atraminio signalo daviklių (10,
11), dviejų dažnių ω ir c&z sinchroninių stiprintuvų (7, 8) kurie turi po du įėjimus ir po vieną išėjimą, keturių atminties elementų (12-15), kurie turi po du įėjimus ir po vieną išėjimą, du įtampų dalybos keitiklius (16-17), kurie turi po du įėjimus ir po vieną išėjimą ir diferencinį stiprintuvą (18) . Fotoimtuvo (6) išėjimas sujungtas su ω ir /¾ dažnių sinchroninių stiprintuvų (7, 8) pirmaisiais įėjimais, dažnio ω atraminio signalo daviklis (10) sujungtas su bangos ilgio moduliatoriumi (4), dažnio op atraminio signalo daviklis (11) - su dažnio šviesos intensyvumo moduliatoriumi (2), dažnio ω atraminio signalo daviklio (10) išėjimas - su dažnio ω sinchroninio stiprintuvo (7) antruoju įėjimu, dažnio cų? atraminio signalo daviklio (11) išėjimas - su dažnio Cih sinchroninio stiprintuvo (8) antru įėjimu, dažnio ω sinchroninio stiprintuvo (7) išėjimas - su atminties elementų (12, 13) pirmaisiais įėjimais, dažnio αχ sinchroninio stiprintuvo (8) išėjimas - su atminties elementų (14, 15) pirmaisiais įėjimais, dažnio ωχ optinio komutatoriaus fiksuotų padėčių daviklio (9) išėjimas - su visų atminties elementų (12-15) antraisiais įėjimais, pirmojo atminties elemento (12) išėjimas - su pirmojo įtampų dalybos keitiklio (16) pirmuoju įėjimu, antrojo atminties elemento (13) išėjimas - su antrojo įtampų dalybos keitiklio (17) pirmuoju įėjimu, trečiojo atminties elemento (14) išėjimas - su pirmojo įtampų dalybos keitiklio (16) antruoju įėjimu, ketvirtojo atminties elemento (15) išėjimas - su antrojo įtampų dalybos keitiklio (17) antruoju įėjimu, pirmojo ir antrojo įtampų dalybos keitiklių (16, 17) išėjimai su diferencinio stiprintuvo (18) pirmuoju ir antruoju įėjimais, diferencinio stiprintuvo (18) išėjimas - su registratoriaus 19 įėjimu. Bandinys (20) įdedamas į bandinio laikiklį, esantį kriostate (brėžinyje neparodyta), kuris prijungtas prie optinio komutatoriaus (5)·
Siūlomas bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras veikia sekančiai:
Šviesos šaltinio (1) šviesa moduliuojama dažnio ca optinio intensyvumo moduliatoriumi (2) ir patenka į monochromatorių (3), kuriame šviesa dažniu ω moduliuojama bangiškai su bangos ilgio moduliatoriumi (4), patenka į optinį komutatorių (5), kuris paeiliui komutuoja į fotoimtuvą (6) krintančią ir atsispindėjusią nuo bandinio (20) šviesą dažniu ωχ. Fotoimtuvo (6) signalas susideda iš keturių ckuTinnu ςιση^ίιι· dažnio f'b ςιση^Ιη nrnnnrpinon krintaririoc ivipcn;;
......O O ' ‘ v -- O “ ? 1 ‘ ' J. Ό ' ‘ į bandinį (20) intensyvumui (/(/)); dažnio ω signalo, proporcingo krintančios šviesos į bandinį (20) intensyvumo 70 pagal bangos ilgį λ pirmajai išvestinei —; dažnio άλ signalo, proporcingo atspindžio čU šviesos nuo tiriamo bandinio (20) intensyvumui (7o(2)); dažnio ω signalo, proporcingo atspindžio šviesos nuo tiriamo bandinio (20) intensyvumo pagal bangos ilgį λ pirmajai išvestinei .
δλ
Keturi signalai dažnių ω ir ah yra sustiprinami sinchroniniais stiprintuvais (7, 8), kuriems atraminius signalus sukuria atraminių signalų davikliai (10) ir (11). Sinchroniškai detektuoti signalai nuo sinchroninių stiprintuvų (7) ir (8) išėjimų paduodami į atminties elementus (12, 13) ir (14, 15) atatinkamai. Atminties elementų (12,
13, 14, 15) darbą sinchroniškai su optiniu komutatoriumi (5) valdo optinio komutatoriaus fiksuotų padėčių daviklis (9).
Visi keturi signalai vienu metu apdorojami atminties elementų (12, 13, 14, 15) ir paduodami į įtampų dalybos keitiklius (16, 17). Įtampų dalybos keitiklis (16) sudalina signalus, išeinančius iš atminties elementų (12 ir 14). Įtampų dalybos keitiklio (16) išėjimo signalas yra proporcingas fotoimtuvo (6) signalų santykiui, kurį sukelia moduliuotos dažniais <&> ir ω atsispindėjusio nuo bandinio (20) šviesos spindulys. Įtampų dalybos keitiklis (17) sudalina signalus išeinančius iš atminties elementų (13) ir (15). Įtampų dalybos keitiklio (17) išėjimo signalas yra proporcingas fotoimtuvo (6) signalų santykiui, kurį sukelia moduliuotos dažniais oą ir ω krintančios į bandinį (20) šviesos spindulys. Signalai iš įtampų dalybos keitiklių (16) ir (17) patenka į diferencinį stiprintuvą (18). Iš diferencinio stiprintuvo (18) išėjimo signalai paduodami į registratorių (19). Registratoriaus (19) įėjimo signalas yra proporcingas atspindžio koeficiento 7?(Λ) pirmajai išvestinei pagal bangos ilgį λ ir padalintam iš atspindžio koeficiento R:
δφ) 1 g/(ž) 1 d/0(ž) J_ δ λ R' δλ I δ λ Ίο
5R 1
---priklausomybės nuo bangos ilgio spektras leidžia tiksliai δλ R nustatyti spektro R(fy pikų padėtį ir bandinio optinės anomalijas. Todėl bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras gali būti panaudotas kristalų bandinių optinių savybių tyrimui fazinių virsmų srityje arba tirti 7?(A) spektro pokyčiams, veikiant bandinį išoriniais poveikiais (temperatūrai, slėgiui arba išoriniam elektriniam laukui).
Šviesos intensyvumo moduliatoriaus (2) dažnis /¾ buvo parinktas 800Hz, bangos ilgio moduliatoriaus (4) dažnis ω buvo 30Hz, o optinio komutatoriaus fiksuotų padėčių daviklio (9) dažnis rybuvo 1Hz.
Išradime pateiktas bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras matuoja tiksliai dėl sekančių priežaščių:
1. Dėl sinchroninių stiprintuvų (7, 8) panaudojimo panaikina fotoimtuvo (6) žemo dažnio triukšmų įtaka signalams, • · rzn d/(ž) 5/0(ž) proporcingiems /(Λ), /0(Λ),—k-Ą .
δλ δλ
2. Visi keturi signalai proporcingi /(Λ), δλ όϊ (/Į, —dėl įtampų dalybos keitiklių (16, 17), atminties elementų (12δλ matuojami signalai, proporcingi santikiniams dydžiams
15) ir komutatoriaus (5) panaudojimo matuojami tuo pačiu metu.
3. Dėl įtampų dalybos keitiklių (16, 17) panaudojimo d/(/t) 1 δλ ’/(ž)’ —^kk.— Dėl to išnyksta paklaidos, kurias sukelia šviesos dž Z0(ž) 7 p šaltinio (1) nestabilumai.
4. Spektrometre nenaudojama įėjimo plyšio ekranavimo fotometrinė diafragma ir elektromechaniniai blokai. Todėl išnyksta paklaidos, susijusios su fotometrinės diafragmos panaudojimo trūkumais.
5. Išradime pateiktas spektrometras techniniu požiūriu yra universalus optinis įrenginys. Atlikus nedidelius optinių elementų perstatymus, spektrometras gali būti panaudotas įvairaus tipo diferencialinių ir paprastų optinių spektrų tyrimui.
Claims (1)
- IŠRADIMO APIBRĖŽTISBangiškai moduliuotos šviesos spektrometras susidedantis iš optiškai sujungtų šviesos šaltinio (1), monochromatoriaus (3), dažnio ω bangos ilgio moduliatoriaus (4), optinio komutatoriaus (5), prie kurio prijungtas fiksuotų padėčių daviklis (9), fotoimtuvo (6) ir registratoriaus (19) besiskiriantis tuo, kad papildomai įstatytas dažnio 6¾ šviesos intensyvumo moduliatorius (2), du dažnių ω ir atraminio signalo davikliai (10, 11), du dažnių ω ir (¾ sinchroniniai stiprintuvai (7, 8), turintys po du įėjimus ir po vieną išėjimą, keturi atminties elementai (12, 13, 14, 15), turintys po du įėjimus ir po vieną išėjimą, du įtampų dalybos keitikliai (16, 17), turintys po du įėjimus ir po vieną išėjimą ir diferencinis stiprintuvas (18), kur fotoimtuvo (6) išėjimas sujungtas su pirmaisiais 69 ir oy dažnių sinchroninių stiprintuvų (7, 8) įėjimais, dažnio ω atraminio signalo daviklis (10) sujungtas su bangos ilgio moduliatoriumi (4), dažnio atraminio signalo daviklis (11) - su dažnio cy šviesos intensyvumo moduliatoriumi (2), dažnio ω atraminio signalo daviklio (10) išėjimas - su dažnio ω sinchroninio stiprintuvo (7) antruoju įėjimu, dažnio ύλ atraminio signalo daviklio (11) išėjimas su dažnio ah sinchroninio stiprintuvo (8) antru įėjimu, dažnio ω sinchroninio stiprintuvo (7) išėjimas - su atminties elementų (12, 13) pirmaisias įėjimais, dažnio 6¾ sinchroninio stiprintuvo (8) išėjimas su atminties elementų (14, 15) pirmaisiais įėjimais, dažnio ωχ optinio komutatoriaus fiksuotų padėčių daviklio (9) išėjimas - su visų atminties elementų (12, 13, 14, 15) antraisiais įėjimais, pirmojo atminties elemento (12) išėjimas - su pirmojo įtampų dalybos keitiklio (16) pirmuoju įėjimu, antrojo atminties elemento (13) išėjimas - su antrojo įtampų dalybos keitiklio (17) pirmuoju įėjimu, trečiojo atminties elemento (14) išėjimas - su pirmojo įtampų dalybos keitiklio (16) antruoju įėjimu, ketvirtojo atminties elemento (15) išėjimas - su antrojo įtampų dalybos keitiklio (17) antruoju įėjimu, pirmojo ir antrojo įtampų dalybos keitiklių (16, 17) išėjimai su diferencinio stiprintuvo (18) pirmuoju ir antruoju įėjimais, diferencinio stiprintuvo (18) išėjimas - su registratoriaus 19 pirmuoju įėjimu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT99-074A LT4762B (lt) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT99-074A LT4762B (lt) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT99074A LT99074A (lt) | 2000-12-27 |
| LT4762B true LT4762B (lt) | 2001-02-26 |
Family
ID=19722092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT99-074A LT4762B (lt) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT4762B (lt) |
-
1999
- 1999-06-18 LT LT99-074A patent/LT4762B/lt not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| M. WELKOWSKY AT AL: "Double bean single detector wavelength modulation spectrometer", pages: 339 - 407 |
| R. ZUCCA ET AL: "Wide range wavelenght modulation spectrometer", pages: 1293 - 1298 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT99074A (lt) | 2000-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6043883A (en) | Wavemeter and an arrangement for the adjustment of the wavelength of the signals of an optical source | |
| US6738140B2 (en) | Wavelength detector and method of detecting wavelength of an optical signal | |
| JPS6132607B2 (lt) | ||
| US4084907A (en) | Method and apparatus for determining the wave number of optical spectrum radiation | |
| Downs et al. | Bi-directional fringe counting interference refractometer | |
| US6480277B1 (en) | Dual circular polarization modulation spectrometer | |
| US7280216B2 (en) | Method and apparatus for determining the wavelength of an input light beam | |
| JPH0618332A (ja) | ストークス・パラメータ測定方法及び装置 | |
| JP6533632B1 (ja) | 円二色性測定装置および円二色性測定方法 | |
| US20230003637A1 (en) | Method and system for broadband photoreflectance spectroscopy | |
| LT4762B (lt) | Bangiškai moduliuotos šviesos spektrometras | |
| Genzel et al. | Double-beam Fourier spectroscopy with two inputs and two outputs | |
| US3481671A (en) | Apparatus and method for obtaining optical rotatory dispersion measurements | |
| EP1593955A2 (en) | Wavelength-tuned intensity measurement with a surface plasmon resonance sensor | |
| JPH07190712A (ja) | 干渉計 | |
| WO2001063231A1 (en) | Dual circular polarization modulation spectrometer | |
| JP4195841B2 (ja) | 赤外円偏光二色性分光光度計 | |
| JP2002228521A (ja) | 分光装置および分光方法 | |
| US7333210B2 (en) | Method and apparatus for feedback control of tunable laser wavelength | |
| JPH06117810A (ja) | 外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長器 | |
| JP2858630B2 (ja) | Ｆｔｉｒの移動鏡制御装置 | |
| JP2001021415A (ja) | 光波長検出方法及び光波長検出装置 | |
| US4272197A (en) | Apparatus and method for measuring the ratio of two signals | |
| JPH09292282A (ja) | 近赤外分光器 | |
| LT4876B (lt) | Kristalo moduliuotos šviesos atspindžio ir sugerties koeficientų matavimo būdas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20010618 |