Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией — SU 979884 (original) (raw)
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11979884(23) ПриоритетОпубликовано 07,1282. Бюллетень М 45Дата опубликования описания 07,12.82 фью%) М. Кл.з С 01 3 3718 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(72) Авторыизобретения Всесоюзный научно-исследовательский институтметрологической службы и Ленинградский ордейа Ленинаи ордена Трудового Красного Знамени государственный .университет им. Л.А. Жданова(71) Заявители 54) СПЕКТРОМЕТР С ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ СЕЛЕКТИВНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ- Изобретение относится к оптикоинтерференционным спектральным устройствам и может быть использовано в спектрометрии высокой разрешающей силы для любой .Области спектра.Известен интерференционный спектрометр, в котором используют дифракционную решетку с симметричным профилем штрихов, два автоколлимацион- ных зеркала, установленных с возможностью их вращения, и дополнительное зеркало, расположенное перпендикулярно плоскости решетки 11.Однако такое устройство имеет сложные настройку оптических элементов и сканирование по спектру длин волн, а также низкую помехоустойчивостьНаиболее близким техническим решением является спектрометр с ин.терференционной селективной амплитудной модуляцией, содержащий оптически связанные входную диафрагму, светоделительный элемент, входной коллиматор, диспергирующий элемент, причем оптическая ось коллиматора ориентирована нормально к диспергируюшему элементу, дополнительное зеркало, установленное перпендикулярно к диспергирующему элементу,автоколлимационное зеркало, установленное с возможностью врацения соскоростью ц 3 , механизм модуляции, 5 способный перемещать элемент в направлении, перпендикулярном егоштрихам, и выходную диаФрагму2).Недостатками этого спектрометраявляются низкая светосила и ограни .ченный рабочий спектральный диапазон.Цель изобретения - повышение светосилы, увеличение рабочего спектрального диапазона.Поставленная цель достигаетсятем, что спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией, содержащий оптически связанные входную диафрагму, светоде О лительный элемент, входной коллиматор, диспергирующий элемент, причемоптическая ось коллиматора ориентирована нормально к диспергируюшемуэлементу, дополнительное зеркало,установленное перпендикулярно к диспергируюцему элементу, автоколлимационное зеркало, установленное свозможностью вращения с угловой скоростью (о, механизм модуляции, способный перемецать диспергирующийэлемент в направлении, перпендику979884 гирующему элементу, автоколлимационное зеркало б, установленное с возможностью вращения со скоростью Ш ,причем ось вращения зеркала б распополнительный блок выходного коллиложена на линии пересечения допол- матора 9 и выходной диафрагмы 10 нительного зеркала 5 и решетки 4, 30 вращают со скоростью И)/2 вокруг оси а плоскость зеркала б перпендикуляр- вращения автоколлимационного зеркала б. Устройство 11 позволяет вывона радиусу вращения, механизм модуляции 7, выходную диафрагму 8 и дополнительный блок выходного коллимадить светоделительный элемент извходного пучка света.35 использование дополнительногоблока выходного коллиматора и диафрагмы,. а также дифракционной решетки, имеющей не менее двух порядковдифракции, выгодно отличает спектро метр с интерференционной селективнойамплитудной модуляцией от известного устройства, так как расширяетфункциональные возможности спектрометра за счет возможности одновре менного наблюдения выходного сигнала как в первом, так и во втором порядке дифракции, что позволяет характеризовать параметры дифракционной решетки. Кроме того, возможностьвыведения светоделительного элемента из входного пучка света позволяет повысить светосилу и увеличитьрабочий спектральный диапазон спектрометра за счет отсутствия потерьсвета при отражении и поглощении 55 светоделительным элементом. такимобразом, оптическая схема спектрометра построена только на отражениисвета. Универсальность подобногоспектрометра позволяет использовать тора 9 с диафрагмой 10, установленной с возможностью вращения со скоростью и)/2 вокруг оси вращения автоколлимационного зеркала и служащийдля вывода дифрагировавшего в первый порядок пучка света, отраженного от автоколлимационного зеркала.Спектрометр можно снабдить также уст. ройством 11, позволяющим выводить светоделительный элемент 2 из входного. пучка света.Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией работает следующим образом.Пучок света, пройдя сквозь входную диафрагму 1 и светоделительный элемент 2, направляется входным коллиматором 3 нормально на дифракционную решетку 4, имеющую не менеедвух порядков дифракции, а затемдифрагирует во второй порядок на два пучка света одинаковой интенсивности, правый и левый соответственно. Правый пучок света ( Л) и отраженный от дополнительного зеркала 5левый пучок светаЛ ) оказываются бО его как в ультрафиолетовой, так ив инфракрасной области спектра. направленными параллельно на автокол лимационное зеркало б. Эти два пучка света, отразившись от автоколлимационного зеркала б, расположенноФормула изобретения1. Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляго автоколлимационно к диафрагированным во второй порядок пучкам света лярном его штрихам, и выходную диафрагму, снабжен блоком выходного коллиматора с диафрагмой, установленным с возможностью вращения со скоростью в/2 и расположенным в дифрагировавшем в первый порядок пучке света, отраженном от автоколлимационного зеркала, а диспергирующий элемент выполнен в виде дифракционной решетки, имеющей не менее двух порядков дифракции.Кроме того, спектрометр можно снабдить устройством, позволяющим выводить светоделительный элемент из входного пучка света.На чертеже изображена схема спектрометра с интерференционной селективной амплитудной модуляцией.Спектрометр содержит входную диафрагму 1, светоделительный элемент 2, входной коллиматор 3 диспергирующий элемент 4, выполненный в виде дифракционной решетки, имею-, щей не менее двух порядков дифракции, дополнительное зеркало 5, установленное перпендикулярно диспер 5 10 15 20 25 только определенной длины волны ) распространяются по своим путям в обратном направлении на дифракционную решетку 4, где они интерферируют и дифрагируют в первый порядок. Эти дифрагированные пучок света 12 и отраженный от дополнительного зеркала 5 пучок света 13 оказываются направленными параллельно на выходной коллиматор 9, которым фокусируются на выходную диафрагму 10. Перемещение решетки 4 в направлении, перпендикулярном ее штрихам, осуществляемое механизмом модуляции 7, позволяет периодически изменять разность фаз интерферирующих пучков света, т.е. осуществлять модуляцию интенсивности светового, потока на выходе спектрометра. При интерференции пучков света с углом интерференции сК = 0 ( Я. = Л о ) глубина амплитудной модуляции максимальна.При сканировании по спектру зеркало б вращают со скоростью (и вокруг оси, расположенной на линии пересечения дополнительного зеркала 5 и решетки 4, и последовательно наблюдают положение автоколлчмации для исследуемых длин волн , а до379884 НИИПИ Заказ 93 344/28 Тираж 887 Подписное л,Проектная,илиал ППП "Патент" г.ужгород, уВ цией, содержащий оптически связанные входную диафрагму, светоделитель ный элемент, входной коллиматор, диспергирующий элемент, причем оптическая ось коллиматора ориентирована нормально к диспергирующему элементу, дополнительное зеркало, ус тановленное перпендикулярно к диспергирующему элементу, автоколлиионное зеркало, установленное с возможностью вращения со скорост ьюмеханизм модуляции, способный Щуперемещать диспергирующий элем ент в направлении, перпендикулярном его штрихам, и выходную диафрагму, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения светосилы, увеличения рабочего спектрального диапазон снабжен блоком выходного колка, он сн влен- лиматора с диафрагмой, установл ным с возможностью вращения со скоь щ/2 и расположенным в дифростью щок пучрагироровавшем в первый порядокв света, отраженном от автоколлим- мационного зеркала, а диспергирующий 5 элемент выполнен в виде дифракционной решей ешетки имеющей не менее двухпорядков дифракции.2. Спектрометр по и. 1, о т л ию и й с я тем, что он снабм выво О жен устройством, позволяющидить светоделительный элемент извходного пучка светаИсточники информации,15 инятые во внимание при экспертизеприня1. Авторское свидетельство СССРР 127054 кл, С 01 Э 3/18, 1959.2. Авторское свидетельство Г .СРу
Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией