Claims (2)
Изобретение относитс к технической физике в может быть использовано в .оптическом приборостроении при проектиро- ванвв спектрометров высокого разрещени . Взваствы способы калибровки спектрометров Фабри-Перо 1. Однако они не позвол ют производить автоматическую калибровку . Наиболее близким по технической сущности вл етс способ автоматической на стройкв спектрометра Фабри-Перо источвшсом излучени , включающий регулировку параллельности пластин Фабри-Перо с помощью системы, использующей амплитудвое рассогласование между сигналами . проход щими по трем регулируемым опти ческим каналам через пластины 2 . Известный способ не обеспечивает вь1.« оокрй разрешающей способности, точности в скорости регистрации спектра. Цель изобретени - повыщение разрешающей способности, точности и скорости регистрадии спектра. Поставленна цель достигаетс благодар тому, что в системе регулировки параллельности пластин используют калибровочный источник и фазовое рассогласование между сигналами, причем один из оптических каналов выполнен нерегулируемым и прин т за опорный, а калибровочный интервал в длинах волн отсчитывают с учетом фазовых рассогласований но опорному каналу. Таким образом, калибровочна система работает не по усредненным сигналам, а по фактической, существующей в каждый конкретный момент времени разности хода , что и повышает точность регистрации. На чертеже представлена блок-схема спектрометра Фабри-Перо с системой ав- топодстройки и автоматической калибровки. Она содержит монохроматор 1, зерка- па Фабри-Перо 2 и 3, фотоприемник 4, югистрирующее устройство 5, механизм сканировани 6, а также систему автопод ,:;тройки в автоматической калибровки, включающую в себ монохроматический источ ник излучени 7, оптический элемент 8; дополнительные фотоприемники 9, 10 и 11, блок регулировани 12, механизмы 13 и 14 выравнивани зеркал блок ка-, либровки 15 и механизм модул ции 16. Монохроматор 1 выдел ет из всего спектра исследуемого излучени диапазон длин волн дл анализа его с высоким разрешением . Сканирование спектра в выделенном узком диапазоне длин волн производитс перемещением зеркала 3 механизмом ска нировани 6. Интерферирующий световой поток, проход щий через зеркала ФабриПеро от монохроматора 1, преобразуетс фогоприемником 4 в электрический сигнал который фиксируетс регистрирующим уст ройством 5. Параллельность зеркал Фабри-Перо контролируетс в процессе сканировани спектра. Излучение от источника 7 раздел етс оптическим элементом на тра луча, которые направл ютс через зеркала 2 и 3 и образуют три контрольных оптических канала. Эти каналы пространственно расположены вокруг централ ного основного измерительного канала. При сканировании спектра по всем трем контрольным каналам проход т интерферирующие световые потоки, которые преобразуютс фотоприемниками 9, 10 и 11 в электрические сигналы. Эти сигналы поступают в блок регулировани 12, где происходит формирование сигнала рассогласовани , пропорционального сдвигу фаз между сигналами контрольных каналов (один из каналов прин т за опорный), возпикающему при нарущении параллельности зеркал Фабри-Перо. Одновременно регистр рующим устройством 5 фиксируютс вочные отметки точного значени нромежуткаЛгК ,Л.,где Л. -известна длина вол ны монохроматического источника 7, К4 пор док интерференции, поступающие от блока калибровки 15 в случае строгой па раллельности зеркал 2 и 3, или отметтси настройки, при нарущении параллельности зеркал 2 и 3, поступающие от блока регулировани 12. Калибровочный сигнал формируетс блоком калибровки 15 при совпадении сигналов по всем трем KOHTW рольным каналам и при отсутствии сигнала рассогласовани на выходе блока регулировани 12. Как только по вл етс сигнал рассогласовани на выходе блока регулировани 12, сразу исчезает калибровочный сигнал и по вл етс сигнал настройки , который регистрируетс на спектрограмме . Блок калибровки 15 отключает механизм сканировани 6 и включает механизм модул ции 16, который придает колебательные движени зеркалу 3, тем самым посыла в контрольные каналы световые сигналы необходимой дл осуществлени процесса регулировани частоты. EMIOK регулировани 12 посылает сигналы (пропорциональные рассогласованию) отрицательной обратной св зи на механизмы 13 и 14 выравнивани зеркал, тем самым осуществл процесс регулировани , т.е. выравнивани зеркал 2 и 3. После того как процесс выравнивани зеркал 2 и 3 закончилс (исчез сигнал рассогласовани ), механизм модул ции 16 отключаетс и снова включаетс механизм сканировани спектра 6 дл дальнейшего прохождени -и регистрации исследуемого спектрального диапазона. Автоматическа калибровка спектрометра Фабри-Перо согласно описанному способу повышает эффективную разрешающую способность спектрометра за счет автоматического удержани параллельности зеркал Фабри-Перо, при этом возрастает скорость и точность регистрации спектра за счет автоматической калибровки спектрометра в процессе сканировани спек тра. Это дает возможность разработать спектрометр Фабри-Перо дл эксплуатации в сложных внешних услови х. Формула изобретени Способ автоматической калибровки спектрометра Фабри-Перо калибровочным истйчником , включающий регулировку параллельности пластин Фабри-Перо с помощью системы, использующей амплитудное рассбгласование между сигналами, проход щими по трем регулируемым оптическим каналам через пластины, о Т л н ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени разрешающей способности, точности в скорости регистрации спектра, в системе регулировки параллельности пластин используют калибровочный источник и фазовое рассогласование между сигналами, пр чем один из оптических каналов выполнен нерегулируемым и прин т за опорный, а калибровочный интервал в длинах волн от считывают с учетом фазовых рассогласований по опорному каналу. Источн.икв информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бори М., Вольф О. Основы оптики, М.. Наука, 1973, с. 311. . The invention relates to technical physics and can be used in optical instrumentation for designing high-resolution spectrometers. Fits calibration methods for Fabry-Perot spectrometers 1. However, they do not allow automatic calibration. The closest in technical essence is a method of automatically generating radiation at the construction sites of a Fabry-Perot spectrometer, including adjusting the parallelism of Fabry-Perot plates using a system that uses an amplitude mismatch between signals. passing through three adjustable optical channels through the plates 2. The known method does not provide b1. “Okocr resolution, accuracy in the speed of spectrum recording. The purpose of the invention is to increase the resolution, accuracy and speed of spectrum registration. This goal is achieved by using a calibration source and phase misalignment between signals in the parallelism adjustment system, one of the optical channels is made unregulated and taken as the reference, and the calibration interval in wavelengths is counted taking into account the phase mismatches in the reference channel. Thus, the calibration system does not work on the averaged signals, but on the actual difference in stroke that exists at any given time, which increases the registration accuracy. The drawing shows a block diagram of a Fabry-Perot spectrometer with an auto-tuning and automatic calibration system. It contains a monochromator 1, a Fabry-Perot mirror 2 and 3, a photodetector 4, a registration device 5, a scanning mechanism 6, and an auto-propod system:; triples in automatic calibration, including a monochromatic radiation source 7, an optical element 8 ; additional photodetectors 9, 10 and 11, the control unit 12, the mechanisms 13 and 14 of the mirror alignment calibration unit 15 and the modulation mechanism 16. The monochromator 1 extracts the wavelength range from the entire spectrum of the radiation under study to analyze it with high resolution. Spectrum scanning in a selected narrow wavelength range is performed by moving the mirror 3 by the scanning mechanism 6. The interfering light flux passing through the FabriPero mirrors from the monochromator 1 is converted by the receiver 4 into an electrical signal that is detected by the recording device 5. The parallelism of the Fabry-Perot mirrors is controlled by spectrum scanning process. The radiation from the source 7 is separated by an optical element into the beam paths, which are directed through mirrors 2 and 3 and form three control optical channels. These channels are spatially located around the central main measuring channel. When scanning the spectrum, the interfering light beams pass through all three control channels, which are converted by the photodetectors 9, 10 and 11 into electrical signals. These signals are sent to the control unit 12, where the formation of an error signal proportional to the phase shift between the signals of the control channels (one of the channels is taken as the reference), which occurs when the parallelism of the Fabry-Perot mirrors is violated. At the same time, the registering device 5 records the exact marks of the exact value of the lagK, L. distance, where L. is the known wavelength of the monochromatic source 7, K4 the order of interference coming from the calibration unit 15 in the case of strict parallel mirrors 2 and 3, or tuning , in case of violation of parallelism of mirrors 2 and 3, coming from the control unit 12. The calibration signal is generated by the calibration unit 15 when the signals over all three KOHTW channel channels coincide and in the absence of an error signal at the output of the unit adjustment 12. As soon as the error signal appears at the output of the control unit 12, the calibration signal immediately disappears and a tuning signal appears, which is recorded on the spectrogram. The calibration unit 15 disables the scanning mechanism 6 and turns on the modulation mechanism 16, which imparts oscillatory movements to the mirror 3, thereby sending light signals necessary for carrying out the frequency control process to the control channels. The EMIOK of regulation 12 sends signals (proportional to the mismatch) of negative feedback to the mechanisms 13 and 14 of the alignment of the mirrors, thereby performing the adjustment process, i.e. alignment of mirrors 2 and 3. After the alignment process of mirrors 2 and 3 has finished (the error signal disappeared), the modulation mechanism 16 is turned off and the spectrum scanning mechanism 6 is turned on again to further pass and register the spectral range under investigation. The automatic calibration of the Fabry-Perot spectrometer according to the described method increases the effective resolving power of the spectrometer by automatically maintaining the parallelism of the Fabry-Perot mirrors, and the speed and accuracy of the spectral recording increases due to the automatic calibration of the spectrometer during spectral scanning. This makes it possible to develop a Fabry-Perot spectrometer for operation in harsh environments. The invention The method of automatic calibration of a Fabry-Perot spectrometer by a calibration amplifier, including adjustment of the parallelism of Fabry-Perot plates using a system that uses amplitude spacing between signals passing through three adjustable optical channels through the plates, about T l n and the fact that, in order to increase the resolution, accuracy in the speed of spectrum recording, in the system of adjustment of the parallelism of the plates use a calibration source and a phase mismatch between Signals other than one of the optical channels are made unregulated and taken as the reference, and the calibration interval in wavelengths from is read, taking into account the phase mismatches along the reference channel. Source information taken into account during the examination 1. Bori M., Wolf O. Basics of Optics, M .. Science, 1973, p. 311..
2.. Hernandez . and Miees 0. А. TeedbocK. tatlSlzed Toury-Perot Intet leromete, /IppE-fed Ofilit.2,-i,1ZB,Q7Z (прототип/.2 .. Hernandez. and Miees 0. A. TeedbocK. tatlSlzed Toury-Perot Intet leromete, / IppE-fed Ofilit.2, -i, 1ZB, Q7Z (prototype /.