SU979884A1

SU979884A1 - Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модул цией

Info

Publication number: SU979884A1
Application number: SU813298862A
Authority: SU
Inventors: Николай Андреевич Кириченко; Юрий Георгиевич Козлов; Александр Иосифович Лопатин; Олег Александрович Масленников; Вадим Израилович Раховский; Валерий Михайлович Шустряков; Алексей Михайлович Шухтин
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Метрологической Службы; Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.А.А.Жданова
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1982-12-07

Description

Изобретение относитс к оптикоинтерференционным спектральным устройствам и может быть использовано в спектрометрии высокой разрешающей силы дл любой Области спектра.

Известен интерференционный спектрометр , в котором используют дифракционную решетку с симметричным профилем штрихов, два автоколлимационных зеркала, установленных с возможностью их вращени , и дополнительное зеркало, расположенное перпендикул рно плоскости решетки i}.

Однако такое устройство имеет сложные настройку оптических элементов и сканирование по слсктру длин волн, а также низкую помехоустойчивость .

Наиболее близким техническим решением вл етс спектрометр с ин .терференционной селективной амплитудной модул цией, содержащий оптически св занные входную диафрагму, светоделительный элемент, входной коллиматор, диспергирующий элемент, причем оптическа ось коллиматора ориентирована нормально к диспергирующему элементу, дополнительное зеркало, установленное перпендикул рно к диспергирующему элементу.

автоколлимационное зеркало, установленное с возможностью вращени со скоростью lU , механизм модул ции, способный перемещать элемент в направлении , перпендикул рном его штрихам, и выходную диафрагму 2.

Недостатками этого спектрометра вл ютс низка светосила и ограниченный рабочий спектральный диапа10 зон .

Цель изобретени - повышение светосилы , увеличение рабочего спектрального диапазона.

Поставленна цель достигаетс

15 тем, что спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модул цией , содержащий оптически св занные входную диафрагму, светоделительный элемент, входной коллима20 тор, диспергирующий элемент, причем оптическа ось коллиматора ориентирована нормально к диспергирующему элементу, дополнительное зеркало, установленное перпендикул рно к дис25 пергирующему элементу, автоколлимационное зеркало, установленное с возможностью вращени с угловой скоростью Ш, механизм модул ции, способный перемещать диспергирующий

30 элемент в направлении, перпендикул рном его штрихам, и выходную диафрагму , снабжен блоком выходного коллиматора с диафрагмой, установленным с возможностью вращени со скоростью ш/2 и расположенным в дифрагировавшем в первый пор док пучке света, отраженном от автоколлимационного зеркала, а диспергируюсчий элемент выполнен в виде дифракционной решетки, имеющей не менее двух пор дков дифракции.

Кроме того, спектрометр можно снабдить устройством, позвол ющим выводить светоделительный элемент из входного пучка света.

На чертеже изображена схема спектрометра с интерференционной селективной амплитудной модул цией,

Спектрометр содержит входную диафрагму 1, светоделительный элемент 2, входной коллиматор 3, диспергирующий элемент 4, выполненный в виде дифракционной решетки, имеющей не менее двух пор дков дифракции , дополнительное зеркало 5, установленное перпендикул рно диспергирующему элементу, автоколлимационное зеркало 6, установленное с возможностью вращени со скоростью Ш , причем ось вращени зеркала б расположена на линии пересечени дополнительного зеркала 5 и решетки 4, а плоскость зеркала б перпендикул рна радиусу вращени , механизм модул ции 7, выходную диафрагму 8 и дополнительный блок выходного коллиматора с диафрагмой- 10, установленной с возможностью вращени со скоростью лл)/2 вокруг оси вращени автоколлимационного зеркала и служащий дл вывода дифрагировавшего в первый пор док пучка свеога, отраженного от автоколлимационного зеркала Спектрометр можно снабдить также уст ройством 11, позвол ющим выводить светоделительный элемент 2 из входного пучка света.

Спектрометр с интерференционной селе к ти в ной ампли тудной-модул ди ей работает следующим образом.

Пучок света, пройд сквозь входную диафрагму 1 и светоделительный элемент 2, направл етс входным коллиматором 3 нормально на дифракционную решетку 4, имеющую не менее двух пор дков дифракции, а затем дифрагирует во второй пор док на два пучка света одинаковоГ интенсивности , правый и левый соответственно . Правый пучок света (П7 и отраженный от дополнительного зеркала 5 левый пучок света { Л } оказываютс направленными параллельно на автокол лимационное зеркало б. Эти два пучка света, отразившись от автоколлимационного зеркала б, расположенного автоколлимационно к диафрагирован ным во второй пор док пучкам света

только определенной длины волны распростран ютс по своим пут м в обратном направлении на дифракционную решетку 4, где они интерферируют и дифрагируют в первый пор док. Эти дифрагированные пучок света 12 и отраженный от дополнительного зеркала 5 пучок света 13 оказываютс направленными параллельно на выходной коллиматор 9, которым фокусируютс на выходную диафрагму 10. Перемещение решетки 4 в направлении, перпендикул рном ее штрихам, осуществл емое механизмом модул ции 7, позвол ет периодически измен ть разность- фаз интерферирующих пучков света, т.е. осуществл ть модул цию интенсивности светового ..потока на выходе спектрометра. При интерференции пучков света с углом интерференции oi О ( Л АО ) глубина амплитудной модул ции максимальна.

При сканировании по спектру зеркало б вращают со скоростью U; вокруг оси, расположенной на линии пересечени дополнительного зеркала 5 и решетки 4, и последовательно наблюдают положение автоколлимации дл исследуемых длин волн X / а дополнительный блок выходного коллиматора 9 и выходной диафрагмы 10 вращают со скоростью UJ/2 вокруг оси вращени автоколлимационного зеркала б. Устройство 11 позвол ет выво- : дить светоделительный элемент из входного пучка света.

Использование дополнительного блока выходного коллиматора и диафрагмы , а также дифракционной решетки , имеющей не менее двух пор дков дифракции, выгодно отличает спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модул цией от известного устройства, так как расцшр ет функциональные возможности спектрометра за счет возможности одновременного наблюдени выходного сигнала как в первом, так и во втором пор дке дифракции, что позвол ет характеризовать параметры дифракционной решетки. Кроме того, возможность выредени светоделительного элемента из входного пучка света позвол ет повысить светосилу и увеличить рабочий спектральный диапазон спект рометра за счет отсутстви потерь света при отражении и поглощении светоделительным элементом. Таким образом, оптическа схема спектрометра построена только на отражении света. Универсальность подобного спектрометра позвол ет использовать его как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной области спектра.

Claims

1. Спектрометр с интерференционной селекти-вной амплитудной модул