Растровый спектрометр с селективной модуляцией

 

Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения . Целью изобретения является повышение стабильности и надежности работы путем исключения постоянной составляющей посредством селективной модуляции в режиме осцилляции. Растровый спектрометр содержит входной и выходной растры. Входной и выходной .растры неодинаковы. Горизонтальный ряд элементов входного и выходного растров разделен на три равных по высоте ряда. В одном из растров два из этих рядов позитивны по отношению к исходному ряду элементов, а один из этих рядов негативен по отношению к исходному ряду элементов. В другом растре структура рядов такова: один ряд позитивен по отношению к исходному ряду элементов, другой ряд негативен по отношению к исходному ряду элементов, а третий полностью непрозрачен . При таком выполнении входного и выходного растров аппаратная функция не имеет побочных максимумов и возможно осуществление работы спектрометра в режиме осцилляции. 5 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН (51) 4 С 0 1 3 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 968629 (21) 3925217/31-25 (22) 04.07.85 (46) 15.04.87. Бюл. (Ф 14 (71) Новосибирский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) Н.Ф. Чайка и В.Б. Шлишевский (53) 535.853(088.8) (56) Пейсахсон И.В. Оптика спектральных приборов. Л.: Машиностроение, 1975, с.288-292.

Авторское свидетельство СССР

Ф 968629, кл. G 01 J 3/12, 1982. (54) РАСТРОВЫЙ СПЕКТРОМЕТР С СЕЛЕКТИВНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения. Целью изобретения является повышение стабильности и надежности работы путем исключения постоянной составляющей посредством селективной

„„,SU„„ озяб л з модуляции в режиме осцилляцнй. Растровый спектрометр содержит входной и выходной растры. Входной и выходной .растры неодинаковы. Горизонтальный ряд элементов входного и выходного растров разделен на три равных по высоте ряда. В одном из растров два из этих рядов позитивны по отношению к исходному ряду элементов, а один из этих рядов негативен по отношению к исходному ряду элементов. В другом растре структура рядов такова: один ряд позитивен по отношению к исходному ряду элементов, другой ряд негативен по отношению к исходному ряду элементов, а третий полностью непрозрачен. При таком выполнении входного и выходного растров аппаратная функция не имеет побочных максимумов и возможно осуществление работы спектрометра в режиме осцилляций.

5 ил.

13О 3847

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроен>по и является дополнительным к авт.св.

У 968629.

Целью изобретения является повы- 5 шение стабильности и надежности работы путем исключения постоянной составляющей посредством селективной модуляции в режиме осцилляций.

На фиг. 1 изображена принципиаль1О ная схема растрового спектрометра с селективной модуляцией: на фиг.2 растр на основе матрицы Адамара Н (8-ro порядка) используемый в основ-У

15 ном изобретении: на фиг.3 — формирование отдельных строк в растровых структурах, на фиг.4 — варианты растров; на фиг.5 — аппаратные функции, полученные при исключении постоянной

20 составляющей в режиме осцилляции.

Растровый спектрометр с селективной модуляцией (фиг. 1) соцержит установленные по ходу луча входной растр

1, коллиматорный объектив 2, дисперги25 рующую систему в виде дифракционной решетки 3, фокусирующий объектив выходной растр 5, систему 6 исключения постоянной составляющей иэ направляющих, штанги 7, эксцентрика 8 и и электродвигателя 9, приемно-регистрирующую систему 10. Структура растров образуется посредством чередования рядов растров, используемых в основном изобретении; входной и выход-. ной растры неодинаковы. Так, в одном

35 растре первые два ряда являются соответственно позитивными и негативным по отношению к первому ряду исходной структуры, а третий ряд идентичен первому. Следующие три ряда растра аналогичным образом получак>тся из второго ряда исходной структуры и т.д.

В другом растре первые два ряда обра.зуются так же, как в первом растре, а третий ряд содержит только непрозрачные элементы. Следующие три ряда получаются аналогично. На примере второго ряда исходной структуры 11 лока— зывается, как на его основе строятся

50 . три соответствующих ряда входного 12 и выходного 13 растров. Б первом случае (фиг.З,б) ряд делится на три равные по высоте ряда. Из них первый и третий по структуре аналогичны исход55 ному ряду, а средний ряд является отношению K Hz! HI ативным. Во вт»ром случае (фиг.3,в, исход>-ый ряд также делится на три равные по высоте ряда, иэ которых первый аналогичен по структуре исходному ряду, второй является негативнь>м по отношению к нему, а третий сопержит только непрозрачные злементы.

Устройство работает следующим обра— зом.

Излучение от исследуемого источника проходит через прозрачные элементы входного растра 1, например, растр вида, показанного на фиг.4, поз.14, попадает на коллиматорный объектив 2, который формирует параллельный пучок и посылает его на диспергирующую систему 3. Разложенное и спектр излучение попадает на фокусируюший объектив

4, который строит ряд смещенных друг отz!oñèòельнс друга монохроматических изображений входного растра 1 на выходном растре 5 (фиг.4, поз. 15). Выходной растр 5 перемещается возврат« но-поступательно в направлении, перпендикулярном направлению дисперсии, на высоту одного ряда. Перемещение происходит в направляющих 6 с пг,мощью штанги 7, приводимой в движение вращением эксцентрика 8> закрепленного на валу электродвигателя 9. Таким образом, на приемно-регистрирующую систему IO поочередно поступают световые пучки, прошедшие через выходной растр 5 при двух его крайних положениях. Из всех изображений входного растра 1 в плоскости выходного растра 5 при условии, что выходной растр находится в верхнем положении, только для одного изображения, соответaosrHI>I настройки г«, внешние контуры изображения и растра полносгью совпадают. В этом случае световой поток пропорционален световой площади выходного растра 5, так как структура всех его рядов, содержащих прозрачные элементы, идентична структуре соответствующих рядов изображения. При смещении выходного растра 5 вниз на один ряд (нижнее положение), световой поток через выходной растр не проходит, так как структура всех его рядов, содержащих прозрачные элементы, является негативной по отношенин> к соответствующим рядам изображения. Для любой другой длинь> голны Ъ;, отличакгщейся от "r,, свет >вше потоки, вь>хг>дяшие из растра 5 при двух его крайних положениях, будут одинакг>вы>и. При"-..l:..Ilî-регистрирун>щ««я с ис тема 1 0 > нл« ГpG HH«!я >l с> з 1 частоту осцилляции, регистрирует . голько переменный сигнал, соответствующии длине волны настройки з. 17). Сканирование спектра производится разворотом решетки

3. В случае, когда в качестве входного и вых одного растров используется исходный растр (фиг.2), сигнал, зарегистрированный приемно-регистрирующей системой 10, имеет вид при денный на фиг.5, поз. 16, и характеризуется недопустимо большими побочными максимумами. Очевидно, что с таким растром работа спектрометра в режиме осцилляции невозможна.

Формула изобретения

Растровый спектрометр с селективной модуляцией по авт.св. Р 968629, 3ЯЗЯl; 7 4

O 1 Я и ч 3 l0 щий ся тем, что, с целью повышения стаб : . с илт.насти и надежносп. . работы путем иск и ..тючения пос— тоянíî > - -ю со гевляющеи посредст вом се— лективной модуляции в режиме осцилля пи ля пи, каждыи горизонтальный ряд элементов входного и выходного Растров дополнительно разделен на трп равные

10 ном аст е по высоте ряда эл=ментов †. ичем в одном растре два из трех дополнительных рядов выполнены позитивными и один негативным по отношению к исходному ряду, а в другом растре по одному из каждых трех дополнительных рядов эле15 менто в выполнены позитивными и негативными по отношению к исходному РЯДУ а третий дополнительный ряд элементовполностью непрозрачен. I.303847

8) Рия5

I30384 i

Составитель С. Иванов

Редактор Э. Слиган Техред Л.Сердюкова Корректор 11, Самборская

Заказ 1296/40 Тираж 777

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, l"!oñêâà, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Hp 1 ктпая, 4