Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<в979884 (61) Дополнительное к авт. свид-ву
{22) Заявлено 11.06. 81 {2т) 3298862/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 07,1282. Бюллетень ¹ 45
Дата опубликования описания 07 .12.82 р М g+ з
G 01 J 3718
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (Щ УДК 535. 853 (088. 8) Н.A. Кириченко, Ю.Г. Козлов, A.È. Лопатин, О.A. Масленников, В.И. Раховский, В.М. шустряков и A М Шухтин (72) Авторы изобретения
Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологической службы и Ленинградский ордейа Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. A.A. Жданова (71) Заявители.(54 ) СПЕКТРОМЕТР С ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ СЕЛЕКТИВНОЙ
АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
- Изобретение относится к оптико-интерференционным 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 f15.
Однако такое устройство имеет сложные настройку оптических элементов и сканирование по спектру длин волн, а также низкую помехоустойчивость °
Наиболее 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, установ. ленное с возможностью враШения со скоростью u), механизм модуляции, способный перемещать элемент в направлении, перпендикулярном его ш-рихам и выходную диафрагму (2 )
Недостатками этого спектрометра являются низкая светосила и ограни)g .ченный рабочий спектральный диапазон.
Цель изобретения — повышение светосилы, увеличение рабочего спектрального диапазона.
Поставленная цель достигается тем, что спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией, содержащий оптически связанные входную диафрагму, светоде2О лительный элемент, входной коллиматор, диспергирующий элемент, причем оптическая ось коллиматора ориентирована нормально к диспергируюшему элементу, дополнительное зеркало, установленное перпендикулярно к диспергируюшему элементу, автоколлимационное зеркало, установленное с возможностью вращения с угловой скоростью Ю, механизм модуляции, способный перемев ать диспергирующий элемент в направлении, перпендику979884 гирующему элементу, автоколлимационное зеркало б, установленное с возможностью вращения со скоростью Ш, причем ось вращения зеркала б распополнительный блок выходного колли- ° ложена на линии пересечения допол- матора 9 и выходной диафрагмы 10 нительного зеркала 5 и решетки 4 ЗО 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 из входного пучка света.
З5 использование дополнительного блока выходного коллиматора и диафрагмы,. а также дифракционной решетки, имеющей не менее двух порядков дифракции, выгодно отличает спектро40 метр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией от известного устройства, так как расширяет функциональные возможности спектрометра за счет возможности одновре45 менного наблюдения выходного сигнала как в первом, так и во втором порядке дифракции, что позволяет характеризовать параметры дифракционной решетки. Кроме того, возможность выведения светоделительного элемента из входного пучка света позволяет повысить светосилу и увеличить рабочий спектральный диапазон спектрометра за счет отсутствия потерь света при отражении и поглощении
55 светоделительным элементом. таким образом, оптическая схема спектрометра построена только на отражении света. Универсальность подобного спектрометра позволяет использовать тора 9 с диафрагмой 10, установленной с возможностью вращения со скоростью и)/2 вокруг оси вращения автоколлимационного зеркала и служащий для 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 менее двух порядков дифракции, а затем дифрагирует во второй порядок на два пучка света одинаковой интенсивности, правый и левый соответственно. Правый пучок света (Л) и отраженный от дополнительного зеркала 5 левый пучок света (Л ) оказываются бО его как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной области спектра. направленными параллельно на автокол лимационное зеркало б. Эти два пучка света, отразившись от автоколлимационного зеркала б, расположенноформула изобретения
1. Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляго автоколлимационно к диафрагирован ным во второй порядок пучкам света лярном его штрихам, и выходную диафрагму, снабжен блоком выходного коллиматора с диафрагмой, установленным с возможностью вращения со скоростью e/2 и расположенным в дифрагировавшем в первый порядок пучке света, отраженном QT 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 диспер5
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 oL = 0 (Я. = Л о ) глубина амплитудной модуляции максимальна.
При сканировании по спектру зеркало б вращают со скоростью (вокруг оси, расположенной на линии пересечения дополнительного зеркала 5 и решетки 4, и последовательно наблюдают положение автоколлчмации для исследуемых длин волн, a до379884
ВНИИПИ Заказ 9344/28 Тираж 887 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 цией, содержащий оптически связанные входную диафрагму, светоделитель ный элемент, входной коллимато Pi диспергирующий элемент, причем оптическая ось коллиматора ориентирована нормально к диспергирующему элементу, дополнительное зеркало, ус тановленное перпендикулярно к диспергирующему элементу, автоколлимационное зеркало, установленное с возможностью вращения со скоростью щ, механизм модуляции, способный перемещать диспергирующий элемент в направлении, перпендикулярном его штрихам, и выходную диафрагму, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения светосилы, увеличения рабочего спектрального диапазона, он снабжен блоком выходного коллиматора с диафрагмой, установлен- . ным с возможностью вращения со скоростью щ/2 и расположенным в дифрагировавшем в первый порядок пучкв света, отраженном от автоколлима5 ционного зеркала а диспергирующий
1 элемент выполнен в виде дифракционной решетки, имеющей не менее двух порядков дифракции.
2. Спектрометр по и. 1, о т л и10 ч а ю шийся тем, что он снабжен устройством, позволяющим выводить светоделительный элемент из входного пучка света °
Источники информации
15 принятые во внимание при эксп экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 127054, кл С 01 J 3/18 1959
2. Авторское свидетельство СССР
9 495945, кл. G 01 и 3/00, 1975.
