一种非对称空间外差光谱仪结构制造技术

本发明专利技术公开了一种非对称空间外差光谱仪结构，包括：入射光阑、准直物镜、闪耀光栅、棱镜集成的干涉模块、成像镜头以及阵列型探测器。其中，棱镜集成的干涉模块为该光谱仪结构的核心部件，由一块直角梯形棱镜和一块等腰三棱镜组成。入射光首先由光栅衍射之后再进入干涉模块，被分束界面分为两束光后，分别由干涉模块中的平面反射镜和普罗棱镜进行反射，实现两光束的非等光程空间干涉。本发明专利技术所述的非对称空间外差光谱仪结构中只需要一个光栅，且干涉模块被棱镜集成，具有光路简单、装调方便、光谱分辨率高等优点，可有效提高系统的集成度和稳定性，在多谱线高精度多普勒测速领域有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光谱仪器和干涉仪器设计领域，涉及一种非对称空间外差光谱仪的光学结构设计。
技术介绍
中高层大气对人类的生活环境和气候变化具有非常重要的影响。为了应对全球气候变暖和南极洲上空的臭氧空洞给人类带来了一系列环境问题，需要对中高层大气行为进行探测和研究。同时，为了保障航空航天等重要发射任务的顺利进行，更需要对中高层大气的气象条件进行精确的监测。因此，准确高效的获取中高层大气的变化规律具有十分重要的意义。大气风场是了解大气变化规律的最重要参数之一，通过对大气风场的探测可获取风速和大气温度等重要信息。目前，探测中高层大气风场的设备主要有以激光雷达为代表的主动式探测仪器和以干涉仪为核心部件的被动式探测仪器。由于被动式探测方式无需激光发射装置，而直接以大气中自然存在的气辉和极光作为目标源，因此结构相对简单，更适合于天基设备。目前，被动式风场探测大多是以迈克耳逊干涉仪为基础模型，利用动镜扫描和“四步探测法”依次探测相邻相位差为π/2的干涉强度值，获取干涉条纹的相位和调制度，再通过计算反演出风场的速度和温度等信息。例如，风成像干涉仪(WINDII)，E层风干涉仪(E-regionwind本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称空间外差光谱仪结构，其特征在于：包括：－入射光阑(100)，用于导入信号光；－准直物镜(200)，用于对导入信号光准直；－闪耀光栅(300)，用于对准直后的信号光色散；－干涉模块(400)，由一块直角梯形棱镜和一块等腰直角三棱镜组成，用于使色散后的信号光实现非对称空间外差干涉，形成干涉条纹；－成像镜头(500)，用于对干涉条纹进行缩小或放大成像；－阵列式探测器(600)，用于对缩小或放大成像后的干涉条纹进行探测。

【技术特征摘要】
1.一种非对称空间外差光谱仪结构，其特征在于：包括：－入射光阑(100)，用于导入信号光；－准直物镜(200)，用于对导入信号光准直；－闪耀光栅(300)，用于对准直后的信号光色散；－干涉模块(400)，由一块直角梯形棱镜和一块等腰直角三棱镜组成，用于使色散后的信号光实现非对称空间外差干涉，形成干涉条纹；－成像镜头(500)，用于对干涉条纹进行缩小或放大成像；－阵列式探测器(600)，用于对缩小或放大成像后的干涉条纹进行探测。2.根据权利要求1所述的一种非对称空间外差光谱仪结构，其特征在于：所述直角梯形棱镜的斜角侧面为一个正方形，且边长不小于入射光斑直径；斜角侧面与下底面的夹角为45°。3.根据权利要求1所述的一种非对称空间外差光谱仪结构，其特征在于：所述直角梯形棱镜主截面的直角腰边长与上底边长相等。4.根据权利要求1所述的一种非对称空间外差光谱仪结构，其特征在于：所述直角梯形棱镜的直角侧面与上底面形成一个普罗棱镜，当光束入射至所述直角梯形棱镜的直角侧面与上底面时将发生全反射，并使全反射光沿原入射光的方向返回。5.根据权利要求1所述的一种非对称空间外差光谱仪结构，其特征在于：斜角侧面沉积有增透膜，作为干涉模块的入射面；下底面沉积有半反半透膜，作为干涉模块的分束界面。6.根据权利要求1所述的一种非对...

【专利技术属性】
技术研发人员：方亮，程欣，彭翔，张辉，刘恩海，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51