一種折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀，包括分束器、折射窗片、平面反射鏡一、平面反射鏡二，拋物面鏡一、拋物面鏡二、角反射鏡一、角反射鏡二所述的拋物面鏡一的焦點上設(shè)有光源，所述的拋物面鏡二的焦點上設(shè)有光探測系統(tǒng)；分束器將來自光源的光束分成透射光束和反射光束兩部分，所述的折射窗片在中心位置連接的電機的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，透射光束和反射光束在各自光路經(jīng)過折射窗片并被返回到分束器，帶有一定的光程差，并發(fā)生干涉，拋面鏡二接收該干涉光束并被光探測器系統(tǒng)探測，本發(fā)明提高了干涉儀運行過程中的穩(wěn)定性，并加快了光譜測量速度。
【專利說明】一種折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，具體指一種折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 傅立葉變換紅外光譜（FTIR)儀由于具有高光通量，低噪聲，測量速度快等優(yōu)點， 以及可進行實時的多組分同時探測等獨特的優(yōu)勢，在環(huán)境監(jiān)測、化學(xué)分析、藥品成分分析等 方面都有廣泛的應(yīng)用。
[0003] 傅立葉變換紅外光譜儀的主要光學(xué)部件是經(jīng)典的邁克爾遜干涉儀，經(jīng)典邁克爾遜 干涉儀要求動鏡和定鏡嚴格垂直，但在實際工作環(huán)境中，由于動鏡在移動中很難保證兩個 動鏡與定鏡互相垂直，使得光路產(chǎn)生剪切、傾斜等效應(yīng)，降低了干涉效率，增加了光譜噪聲， 限制了系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0004] 本發(fā)明提出的折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀，用轉(zhuǎn)動代替直線運動來實現(xiàn)光程差的改變， 能夠克服動鏡在直線運動中帶來的光路傾斜和剪切影響，同時可以實現(xiàn)快速的光譜測量， 具有良好的抗干擾性和穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出一種折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀，借助于干涉儀中的平面折射窗片的旋轉(zhuǎn)來 產(chǎn)生光程差，提高了干涉儀運行過程中的穩(wěn)定性，并加快了光譜測量速度。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀，包括分束器和折射窗片，其特征在于：所述的分束器 水平放置，所述的折射窗片位于分束器左側(cè)一定距離間隔處，所述的分束器和折射窗片中 間的前后對稱位置分別設(shè)有平面反射鏡一和平面反射鏡二，還包括拋物面鏡一和拋物面鏡 二，角反射鏡一和角反射鏡二，所述的拋物面鏡一和拋物面鏡二與平面反射鏡一和平面反 射鏡二關(guān)于分束器中心對稱，所述的角反射鏡一和角反射鏡二與平面反射鏡一和平面反射 鏡二關(guān)于折射窗片中心對稱；所述的拋物面鏡一的焦點上設(shè)有光源，所述的拋物面鏡二的 焦點上設(shè)有光探測系統(tǒng)；
[0008] 所述的光源發(fā)射的光束經(jīng)拋物面鏡一反射得到平行光束入射到分束器上，所述的 分束器將平行光束分為反射光路上的光束一和透射光路上的光束二，所述的反射光路上的 光束一依次經(jīng)過平面反射鏡一、折射窗片到達角鏡二，所述的透射光路上的光束二依次經(jīng) 過平面反射鏡二、折射窗片到達角鏡一，所述的折射窗片高速旋轉(zhuǎn)，所述的角鏡二和角鏡一 反射光束一和光束二返回再次經(jīng)過折射窗片得到光束三和光束四，所述的光束三和光束四 之間具有一定的光程差，并根據(jù)光路可逆，所述的光束三和光束四沿原路返回到分束器并 發(fā)生干涉產(chǎn)生干涉光束，所述拋物面鏡二接收干涉光束并發(fā)送到探測器中進行探測。
[0009] 所述的光束一和光束二在折射窗片上交與一交叉點，所述的交叉點與所述的折射 窗片中心重合，所述的折射窗片中心安裝有連接高速電機的轉(zhuǎn)軸，所述的折射窗片在高速 電機的控制下高速旋轉(zhuǎn)。
[0010] 所述的拋物面鏡一和拋物面鏡二為離軸拋物面鏡。
[0011] 所述的干涉光束之間的光程差由折射窗片的厚度d、折射率η以及折射窗片旋轉(zhuǎn) 角度9共同決定，光程差為
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀，包括分束器和折射窗片，其特征在于：所述的分束器水 平放置，所述的折射窗片位于分束器左側(cè)一定距離間隔處，所述的分束器和折射窗片中間 的前后對稱位置分別設(shè)有平面反射鏡一和平面反射鏡二，還包括拋物面鏡一和拋物面鏡 二，角鏡一和角鏡二，所述的拋物面鏡一和拋物面鏡二與平面反射鏡一和平面反射鏡二關(guān) 于分束器中心對稱，所述的角鏡一和角鏡二與平面反射鏡一和平面反射鏡二關(guān)于折射窗片 中心對稱；所述的拋物面鏡一的焦點上設(shè)有光源，所述的拋物面鏡二的焦點上設(shè)有光探測 系統(tǒng)； 所述的光源發(fā)射的光束經(jīng)拋物面鏡一反射得到平行光束入射到分束器上，所述的分束 器將平行光束分為反射光路上的光束一和透射光路上的光束二，所述的反射光路上的光束 一依次經(jīng)過平面反射鏡一、折射窗片到達角鏡二，所述的透射光路上的光束二依次經(jīng)過平 面反射鏡二、折射窗片到達角鏡一，所述的折射窗片高速旋轉(zhuǎn)，所述的角鏡二和角鏡一反射 光束一和光束二返回再次經(jīng)過折射窗片得到光束三和光束四，所述的光束三和光束四之間 具有一定的光程差，并根據(jù)光路可逆，所述的光束三和光束四沿原路返回到分束器并發(fā)生 干涉產(chǎn)生干涉光束，所述拋物面鏡二接收干涉光束并發(fā)送到探測器中進行探測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀，其特征在于：所述的光束一和光束二 在折射窗片上交與一交叉點，所述的交叉點與所述的折射窗片中心重合，所述的折射窗片 中心安裝有高速電機的轉(zhuǎn)軸，所述的折射窗片在高速電機的控制下高速旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀，其特征在于：所述的拋物面鏡一和拋 物面鏡二為離軸拋物面鏡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射旋轉(zhuǎn)掃描干涉儀，其特征在于：所述的光程差由折射窗 片的厚度d、折射率η以及折射窗片旋轉(zhuǎn)角度Θ共同決定，光程差為
【文檔編號】G01J3/45GK104155004SQ201410382154
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】徐亮, 馮明春, 高閩光, 童晶晶, 李勝, 李相賢, 張玉鈞, 劉建國, 劉文清 申請人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院