The invention discloses a dual-channel parallel pendulum mirror Fourier transform infrared spectrometer. The moving part of the spectrometer which produces optical path difference is a pair of parallel mirrors. Because the direction of light propagation after passing through the parallel mirror is unchanged, there is no deflection of light during the swinging process of the parallel mirror, and the precision requirement of the moving part can be reduced. . In addition, the light returned through the end-face rectangular mirror produces a vertical paper surface (Z direction) offset, which makes the incident light and the output light after the interferometer offset, so that interference information can be collected at both ends of the interferometer beam splitter, with the characteristics of dual-channel detection. The prominent advantage of the invention is that the precision requirement of the moving parts is reduced by a pair of parallel pendulum mirror system and a rectangular mirror on the end face, and the dual channel detection can be realized.
【技术实现步骤摘要】
双通道平行摆镜式傅里叶变换红外光谱仪
本专利技术涉及光谱成像
,尤其涉及一种双通道平行摆镜式傅里叶变换红外光谱仪。
技术介绍
红外光谱仪是对物质的化学组成进行探测和判别的有效科学仪器,具有精度高、分析速度快、结果稳定、分析过程无破坏性等优点,傅里叶变换红外光谱仪(FourierTransformInfraRedSpectrometer,FTIR)采用干涉分光原理,采集目标的干涉信息,利用干涉图与光谱图之间的傅里叶变换对应关系,通过傅里叶变换复原出目标光谱信息。相比其它类型的红外光谱仪,傅里叶变换红外光谱仪具有测量精度高、杂散光低、分辨率高、光通量大、测定速度快和测量波段宽等优势,是光谱分析强有力的工具。傅里叶变换红外光谱仪从实现的方式上,主要可以分为时间调制型和空间调制型两类。空间调制型傅里叶变换光谱技术中无运动部件,具有很好的稳定性,通常采用面阵探测器获取目标点的完整光程差干涉信息,但由于其是一种点到面的成像关系,系统的能量和灵敏度偏低。时间调制型傅里叶变换光谱仪以迈克尔逊干涉仪为代表,通过控制动镜的扫描获得时间序列的干涉图,与空间调制型相比,具有光谱分辨率高,能量高等显著优点,可以实现高精度的光谱测量,是目前商业和科研领域傅里叶变换红外光谱仪的主流。如图1所示,为传统迈克尔逊型傅里叶变换红外光谱仪结构示意图。系统主要由准直镜L1,分束器BS,固定反射镜M1,动镜M2,成像镜L2和探测器D组成。光线经过准直镜L1准直后进入干涉仪系统,分束器BS将光线分为透射和反射两路光,其中反射光经过定镜M1反射后回到分束器BS,透射光经过动镜M2反射后也返回分束 ...
【技术保护点】
1.一种双通道平行摆镜式傅里叶变换红外光谱仪,其特征在于,包括:准直镜、分束器、第一、第二与第三平面反射镜、第一与第二直角反射镜、第一与第二成像镜,以及第一与第二探测器;其中,第二平面反射镜的上下两个面均为反射面,且上下两面平行,第一与第三平面反射镜均与第二平面反射镜平行,并且第一与第三平面反射镜关于第二平面反射镜对称,这三个平面反射镜固定在一起构成平行摆镜系统;平行摆镜系统能够绕Z方向的位于第二平面反射镜上的转轴A摆动;携带被测信息的光经过准直镜准直后成为平行光,分束器将其分为透射光和反射光;反射光与透射光经过平行摆镜系统对应的反射至第一与第二直角反射镜,并原方向返回到分束器;两路光在分束器汇合后形成相干光,两路光经过平行摆镜系统反射回的光线与入射光线在Z方向有一个横向偏移量,使得从分束器出射的干涉光与入射光线偏离开;通过分束器的上方的第一成像镜和第一探测器进行干涉光强度的探测;同时,由于入射光线与经过平行摆镜系统后的出射光线在Z方向偏移开,通过在分束器下方加入第二成像镜和第二探测器进行干涉光强的探测,即可实现双通道的同时探测;两路光随着平行摆镜系统的摆动而产生随时间变化的光程差,从 ...
【技术特征摘要】
1.一种双通道平行摆镜式傅里叶变换红外光谱仪,其特征在于,包括:准直镜、分束器、第一、第二与第三平面反射镜、第一与第二直角反射镜、第一与第二成像镜,以及第一与第二探测器;其中,第二平面反射镜的上下两个面均为反射面,且上下两面平行,第一与第三平面反射镜均与第二平面反射镜平行,并且第一与第三平面反射镜关于第二平面反射镜对称,这三个平面反射镜固定在一起构成平行摆镜系统;平行摆镜系统能够绕Z方向的位于第二平面反射镜上的转轴A摆动;携带被测信息的光经过准直镜准直后成为平行光,分束器将其分为透射光和反射光;反射光与透射光经过平行摆镜系统对应的反射至第一与第二直角反射镜,并原方向返回到分束器;两路光在分束器汇合后形成相干光,两路光经过平行摆镜系统反射回的光线与入射光线在Z方向有一个横向偏移量,使得从分束器出射的干涉光与入射光线偏离开;通过分束器的上方的第一成像镜和第一探测器进行干涉光强度的探测;同时,由于入射光线与经过平行摆镜系统后的出射光线在Z方向偏移开,通过在分束器下方加入第二成像镜和第二探测器进行干涉光强的探测,即可实现双通道的同时探测;两路光随着平行摆镜系统的摆动而产生随时间变化的光程差,从而在每一探测器上采集到随光程差变化的目标干涉信息,记录目标的完整干涉信息后通过光谱复原从而复原出原始光谱信息。2.根据权利要求1所述的一种双通道平行摆镜式傅里叶变换红外光谱仪,其特征在于,反射光依次经过第一与第二平面反射镜反射后入射到第一直角反射镜上,经过第一直角反射镜反射后,反射回的光线在Z方向产生偏移后又反射回第二平面反射镜,再依次经过第二与第一平面反射镜反射后回到分束器;透射光依次经过第三与第二平面反射镜反射后入射到第二直角反射镜上,经过第二直角反射镜反射后,反射回的光线在Z方向产生偏移后又反射回第二...
【专利技术属性】
技术研发人员:才啟胜,王向前,刘怡轩,黄旻,吕群波,韩炜,路向宁,
申请(专利权)人:中国科学院光电研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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