Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией

Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

щ т ч

Ф опиЬл;"яив

ИЗО6РЕТЕН И Я

1 ц 495945

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.74 (21) 2033027 26-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень ¹ 36 (45) Дата опубликования описания 18.08.78 (51) . 1. Кл.""

G 01N 3/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 535 827 .4 (088.8) по лелем иаобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. Г. Козлов и А. И. Лопатин (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет им. А. А. Жданова (54) СПЕКТРОМЕТР С ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ

СЕЛЕКТИВНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Изобретение может быть использовано в спектрометрии высокой разрешающей силы для любой области спектра.

В известных спектрометрах с интерференционной селективной амплитудной модуляцией используется дифракционная решетка с симметричным профилем штрихов, которая закреплена на неподвижном основании. Используемое для модуляции дополнительное зеркало установлено inepпендикулярно плоскости решетки с возможностью перемещения в небольших пределах по нормам к отражающей поверхности. Для сканирования длин волн по спектру используются два автоколлимацио нных зеркала, которые установлены на общем основании перпендикулярно свету одной длины волны. Сканирование осуществляется поворотом основания вокруг оси, проходящей через середину отрезка, соединяющего середины зеркал, перпендикулярно ет .

Однако такое устройство имеет сложные настройку оптических элементов и сканирование по спектру длин волн, низкую помехоустойчивость, кроме того, невозможно осуществление когерентной модуляции, ограничен рабочий интервал спектпа и имеется виньетированис лучей.

Цель изобретения — увеличение рабочего интервала спектра и помехоустойчивости измерений, упрощение сканирования по длине волны и настройки, а также воз5 можности когерентной модуляции светового потока на выходе спектрометра и уменьшения виньетирования.

Для этого оптические узлы предлагаемого спсктрометра выполнены из отражаю10 щих свет элементов, дополнительное зеркало установлено параллельно штрихам дифракцпонной решетки и соединено с ней по возможности с меньшим зазором, а плоскости автоколлимацпонных зеркал совме15 щены так, что отражающие поверхности оказываются нанесенными на одну подложку и представляют собой единое зеркало. Для устранения виньетировання ось вращения автоколлпмационных зеркал ра20 сположепа на линии пересечения дополнительного зеркала и дпфракционной решетК1i.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

25 Дифракционная решетка 1 с симметричным профилем штрихов укреплена на неподвижном основании. Дополнптельно зеркало 2 установлсlio перпендикулярно плоскос1п решетки 1 параллельно сс пггрпхам и связано с ней жестко с возможностью перемещения на 1 — 2 штриха. Перемещение зеркала 2 позволяет изменять разность фаз, интерферирующих лучей, ". е. осуществлять модуляцию интенсивности светового потока на выходе спектрометра. Единое зеркало 3 является «Втоколлимациоиным. ЕГО двс иол013ины 131>!полияlот Роль дВУх <113TÎêîëëèì«1!110!!111>lх зс1)к«л.

Оно установлено на основании, ось вращения которого расположена па линии пересечения зеркала 2 и решетки 1 таким образом, его плоскость перпснд)и(улярна радиусу вращения.

При освещении дифракционной решетки

1 иормалыlо падающим параллельным пучком исследуемого света он симметрично дифрагирует на пучки 4 и 5 соответственно правый и левый таким образом, что свет большей длины волны составляет больший угол с нормалью поверхности решетки 1.

При настройке устройства на длину волны >., пучок 4 света и отраженный от зеркала 2 пучок 5 света оказываются направленными параллельно на зеркало 3. Поскольку пучки 4 и 5 параллельны условие автоколлимационности выполняется для обоих пучков. Отразившись от зеркала 3, эти пучки распространяются по своим путям в обратном направлении, дифрагируют от решетки 1 нормально к ее поверхности и иитерфериру)от. Периодическое изменение разности (1)!!з зеркалом 2 приводит к периодическому »axle!!el!la!o пнтенCIIВН0СТП ВЫХОДЯЩШ О П )<ЧКс) C!3ÑÒß С ДЛИ! IОИ

ВОЛНЫ <>со. П> !КИ СВСТ« С ДЛИНОЙ 130;Illbl> OTличной от Ь, на выходе устройства расходятся и ис интсрферируют, т«к как для

IIHx зеркало 3 нс является «втоколлимационным. Поскольку переменная составляюLU,«ÿ выходящего cвсто)3ог0 потока 13 3Toм случае определяется лишь светом с длиной волны К„в устройстве реаЛизуется когерентная модуляция измеряемого потока света.

Выполнение оптических узлов устройства

5 из отражательных элементов, использование ст)ной поверхности отражательного

:3 С Р К «Л ñl 13 1(«Ч С CT 13(. Д В У> Х кным зеркалом позволяет увеличить рябо шй интервал спектра и помехоустойчивость измерений; упростить сканирование по длинам волн и настройку, реализовать когсрентную модуляцию вы15 ходного светового потока и уменьшить виньстпрование лучей.

Формула изобретения

1. Спектрометр с интерференционной се20 лективной амплитудной модуляцией, содер>кащий дифракционную решетку с симметричным профилем штрихов, два автоколлимационных зеркала, установленных с возможностью вращения, и дополнительное

25 зеркало, располо>кенное перпендикулярно плоскости решетки, отличающийся тем, что, с целью увеличения рабочего интервала спектра и помехоустойчивости измерений, упрощения сканирования по длиЗО нс волны и настройки, а также возможности когерситпой модуляции светового потока иа его 13ыxодс, дополнительное зеркало установлено параллельно штрихам дифр«кционной решетки и соединено с ней с

35 Возмов(по меньшим 3«30poht, <а автоколли)!ациоии1,!х зеркал совмещены

T«К, ГО О 1Рс! жсИОIЦИС ИОI)СРХНОСТИ Н«НССС ны í«îдну подложку.

2. (.)IcктрОмстр ио II. 1, от л и ч «)о щи й40 с» тем,

Полписнос

Заков 163815

1 в, C, >:. 6;31! I ))() в <)3 1 080

Т))!)огр)»1><)>), ))1>. Св!)1«)ов;), 2