Двухлучевой фурье-спектрометр
Иллюстрации
Реферат
(ое) Дополнительное к авт. саид-sy (22) Заявлено26.04.76 (21) 2353277/18 25 с присоединением заявки №(23) Приоритет» (43) Опубликовано25.10.77. Бюллетень ¹ 39 (45) Дата опубликования описания 02.11.77
Ф)> <л:
6 01 В 9/02!! Ст01 Л 3/26
Гооударотеенный номнтет
Совета Мнннотрое асср оо делам нэооретеннй п отнрмтнн (53) УДК 538.827.3 (088.8) (72) Автор изобретения
B И Лапшин
Ордена Ленина физический институт им. П. H. Лебедева
{71) Заявитель (54) ДВУХЛУЧЕВОЙ ФУРЬЕ-СПЕКтРОМЕтР
Изобретение относится к оптико-интерференционным спектральным устройствам и может быть использовано в спектрометрических исследованиях в различных областях спектра.
Известны двухлучевые интерферометры, применяемые для анализа спектрального состава электромагнитного излучения, в которых с помощью светоделительного элемента осуществляется амплитудное деление исследуемого пучка на когерентные состав ляюшие с последующей рекомбинацией их и регистрации изменений результирующей интерференционной картины при изменениях разности хода интерференционных пучков11 .
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухлучевой интерферометр, выполненный по автоколлимационной схеме, включающий зеркало и светоделительный элемент (2$.
Однако он имеет низкую разрешающую способность и большие габариты. Это обус ловлено тем, что формирование пучков изпучениясзаданными, геометрическими характеристиками, определяемыми условиями получения требуемых значений светаснль:: и разрешающей способности обычно - = лае-"твляется с помощью вспомогательнь х фокуса руюших (зеркальных или линзовых) or =«ÿñ ких систем, что усложняет конструкцию, вносит дополнительные потери и снижает зффективность спектрометра.
?1елью изобретения является увеличение разрешающей способности и уменьшение габаритов спектрометра.
Достигается это тем, что двухлучевой
Фурье-спектрометр дополнительно содержит два одинаковых обращенных друг к другу соосных неподвижныХ фокусирующих зерката ла с концентрическими отверстиями в цент ре, двухстороннее кольцевое плоское "epza ло, снабженное средством перемещения вдоль оптической оси, светоделительный элемент, размещенный в цептральной части плоского зеркала и установленный симметрично огносительно разнесенных фокусов фокусирую щих зеркал, при этом оптические оси всех элементов устройства совмещены.
На чертеже показана оптическая схема эв и ход лучей в интерферометре.
577397
Интерферометр состоит из двух одинаковых обращенных друг к другу coDcHblx фокусирующих (сферических или параболических) зеркал 1 и 2 с концентрическими отверстиями в центре и с фокусами, расположенными, соответсвенно, в точках О и О> на оси интерферометра, из подвижного кольцевого плоского зеркала 3, обе поверхности которого являются отражающими, из светоделительного элемента 4, установленного на 10 оси а одинаковом расстоянии m точек 0 и 0 . Исследуемый источник излучения (или его изображение) находится в точке 0<, а приемник помещается в точке 0 . Рассто ние между зеркалами 1 и 2 меньше их радиуса кривизны, & светоделительный элемент размещен симметрично относительно их раэнесенных фокусов, Устройство работает следующим образом.
Расходящийся пучок излучения точечного 0 источника, находящегося в точке 0, падает а светоделительный элемент 4, где расщепляется на два когерентных пучка: один, проходящий в сторону зеркала 1, и второй, . отраженный в сторону зеркала 2. С помощью зеркал 1 и 2 эти пучки превращаются в плоско-параллельные и направляются на под вижное плоское кольцевое зеркало 3, обе стороны которого являются отражающими.
Отраженные от зеркала 3 пучки вновь про- 30 образуются зеркалами 1 и 2 в сходящиеся, и далее, соотвественно, отразившись и прой=дя через светоделительный элемент 4, вновь фокусируются в точке О, а также в точке
02 где наблюдается и регистрируется ре- 35 зультирующая картина интерференции.
При плоско-параллельном перемещении зеркала 3 вдоль оси интерферометра изменяется. разность хода интерферирующих пучков, что приводит к изменениям картины 40 интерференции, регистрируемой в точке 0 .
При этом перемещение зеркала 3 на величину Ь вызывает изменение оптической разности хода пучков на величину 4 Ь, Использование в качестве элементов интерферометра фокусирующих зеркал 1 и 2 и двустороннего кольцевого плоского зеркала 3 позволяет упростить схему интерферометра по сравнению с известными и су шественно уменьшить поперечные размеры его светоделительного элемента, что облег чает качественное изготовление и оптимизацию характеристик последнего.
Схема интерферометра обеспечивает также получение больших значений разности хода интерферируюших пучков при небольших перемещениях подвижного отражателя интерферометра.
Такое выполнение делает двухлучевой
Фурье-спектрометр компактным, с большим спектральным разрешением.
Формула ихзобретения
Двухлучевой Фурье-спектрометр, выполненный по автоколлимационной схеме, включающий зеркала и светоделительный элемент, .отличающийся тем,что,сцелью увеличения разрешающей способности и уменьшения габаритов, он содержит два одинаковых обращенных друг к другу соосных неподвижных фокусирующих зеркала с концентрическими отверстиями в центре, двухстороннее кольцевое плоское зеркало, снабженное средством перемещения вдоль оптической оси, светоделительный элемент, размещенный в центральной части плоского зеркала и установленный симметрично относительно разнесенных фокусов фокусирующих зеркал, при этом оптические оси всех лементов устройства совмещены.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1.0pfi k, т. 38, l4 3, р. 298-310.
2. Белл Р. Дж. Введение в Фурье-спектроскопию. М., Мир, 1975, с. 30.
"77307
Составитель А. Медведев
Редактор Е. Гончар Техред Н. Андре"чук Корректор С. Ямапова
Заказ 3672/30 Тираж 907 Подписное
LlHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4