一种傅里叶变换光谱仪制造技术

本发明专利技术公开了一种傅里叶变换光谱仪，包括迈克尔逊干涉仪系统；光源A发出的光束一于分光棱镜A产生射入检测系统的干涉光路一，动反光镜装置包括镜片和用于搭载并驱动镜片沿光路一方向往复运动的驱动器；驱动器包括滑轨和搭载镜片的滑块，滑块经直线电机驱动沿光路一方向往复运动、并由光栅尺实时测定位移信息。通过设置分光棱镜A、动反光镜装置、平面镜和静反射镜，由于干涉原理，检测系统能够通过采集干涉光路一的光强度的变化信息，结合由光栅尺测得的动反光镜装置的位置信息可以计算获得外界光光谱曲线数据。且通过设置光栅尺，并将镜片与之固定，能够通过光栅尺实时采集并反馈镜片的位置信息，从而为联动调节直线电机提供信息基础。信息基础。信息基础。

【技术实现步骤摘要】
一种傅里叶变换光谱仪


[0001]本专利技术主要涉及光谱仪
，尤其涉及一种傅里叶变换光谱仪。

技术介绍

[0002]迈克尔逊干涉仪的主要功能是使光源发出的光分为两束后形成一定的光程差，再使之复合以产生干涉。所得到的干涉图函数包含了光源的全部频率和强度信息。用计算机将干涉图函数进行傅里叶变换，就可计算出原来光源的强度按频率的分布。它克服了色散型光谱仪分辨能力低、光能量输出小、光谱范围窄、测量时间长等缺点。不仅可以测量各种气体、固体、液体样品的吸收、反射光谱等，而且可用于短时间化学反应测量。
[0003]傅里叶变换光谱仪在电子、化工、医学、军事等领域均有着广泛的应用。目前，多数情况下的傅里叶变换光谱仪均为迈克尔逊傅里叶干涉仪，即采用迈克尔逊干涉仪结构的傅里叶变换光谱仪。傅里叶变换光谱仪需要一个动镜来提供光程差，该动镜在移动过程中需要极高的稳定度，因此，现有技术中通常需要附加伺服系统来对其进行控制。增加伺服系统后的傅里叶变换光谱仪结构复杂、受环境的影响非常大，且受伺服系统限制，这类干涉仪对光程差零点进行扫描只能用两种方法，即目标移动或整个干涉仪移动，这也限制了干涉仪的应用场景。因此，亟需一种能够摆脱伺服系统限制并具有极高稳定性的傅里叶变换光谱仪。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种傅里叶变换光谱仪。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种傅里叶变换光谱仪，包括迈克尔逊干涉仪系统；所述迈克尔逊干涉仪系统包括光源A，所述光源A发出的光束一经分光棱镜A透射形成光路一、反射形成光路二，所述光路一经动反光镜装置反射后与先后经平面镜和静反射镜反射后的所述光路二汇合于分光棱镜A并产生射入检测系统的干涉光路一，所述动反光镜装置包括镜片和用于搭载并驱动所述镜片沿光路一方向往复运动的驱动器；所述驱动器包括与基台固定的滑轨，所述滑轨上滑动安装有用于搭载镜片的滑块，所述滑块经直线电机驱动沿光路一方向往复运动、并由光栅尺实时测定位移信息。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进：
[0008]所述驱动器还包括一端与基台固定、另一端与读数头顶面抵接并施加竖向预紧力的弹片一。
[0009][0010]所述驱动器还包括一端与基台固定、另一端与读数头侧面抵接并施加横向预紧力的弹片二。
[0011]所述动反光镜装置和/或所述静反射镜设置成夹角为90
°
的角镜。
[0012]所述检测系统包括与光谱数据处理模块信号相连的探测器A，干涉光路一射入所
述探测器A。
[0013]所述检测系统还包括与光栅尺信号相连、用于获取镜片相对位移数据的动镜位置检测模块。
[0014]所述迈克尔逊干涉仪系统还包括光源B，所述光源B发出的光束二经分光棱镜A透射形成光路三、反射形成光路四，所述光路三经动反光镜装置反射后与先后经平面镜和静反射镜反射后的所述光路四汇合于分光棱镜A并产生干涉光路二；所述干涉光路二经分光棱镜B透射形成光路五并射入检测系统，所述干涉光路二还经光棱镜B反射形成光路六并射入检测系统。
[0015]所述光源B设置成氦氖激光。
[0016]所述检测系统还包括均与动镜位置检测模块信号相连的探测器B和探测器C，光路五射入所述探测器B、光路六射入探测器C。
[0017]所述检测系统还包括与直线电机信号相连的驱动控制模块，所述驱动控制模块根据动镜位置检测模块的检测信号控制直线电机运动。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0019]通过设置分光棱镜A、动反光镜装置、平面镜和静反射镜，由光源A产生的光束一经分光棱镜A透射和反射分别形成的光路一和光路二能够在分光棱镜A上产生干涉光路一，又因为动反光镜装置沿光路一的方向往复运动，在此过程中，由于干涉原理，光程差变化会导致光强度的变化，这样最终汇聚到分光棱镜A上的光强度也会发生变化。且干涉光路一射入检测系统，检测系统通过采集干涉光路一的光强度的变化信息，结合由光栅尺测得的动反光镜装置的位置信息可以计算获得位置
‑
强度曲线，将此曲线做傅里叶变换就可以得到光频率
‑
强度曲线，这样就可以得到外界光光谱曲线数据。同时，通过设置直线电机，使之驱动与之相连的读数头沿直线方向往复运动，该运动方向与光路一的方向保持一致，从而能够避免因为斜向位移造成光路的偏移。通过设置光栅尺，并将镜片与之固定，能够通过光栅尺实时采集并反馈镜片的位置信息，从而为联动调节直线电机提供信息基础。
附图说明
[0020]图1是傅里叶变换光谱仪的结构示意图；
[0021]图2是光源A的光路示意图；
[0022]图3是光源B的光路示意图；
[0023]图4是动反光镜装置的结构示意图。
[0024]图中各标号表示：
[0025]1、迈克尔逊干涉仪系统；11、光源A；12、分光棱镜A；13、动反光镜装置；131、镜片；132、驱动器；1321、滑轨；1322、滑块；1323、直线电机；1324、弹片一；1325、弹片二；133、光栅尺；14、平面镜；15、静反射镜；16、光源B；17、光棱镜B；18、光学透镜组；
[0026]2、检测系统；21、光谱数据处理模块；22、探测器A；23、动镜位置检测模块；24、探测器B；25、探测器C；26、驱动控制模块；27、供电模块；
[0027]3、基台；
[0028]a1、光束一；a2、光路一；a3、光路二；a4、干涉光路一；a5、光束二；a6、光路三；a7、光路四；a8、干涉光路二；a9、光路五；a10、光路六。
具体实施方式
[0029]以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0030]如图1至图4所示，本实施例的傅里叶变换光谱仪，包括迈克尔逊干涉仪系统1；迈克尔逊干涉仪系统1包括光源A11，光源A11发出的光束一a1经分光棱镜A12透射形成光路一a2、反射形成光路二a3，光路一a2经动反光镜装置13反射后与先后经平面镜14和静反射镜15反射后的光路二a3汇合于分光棱镜A12并产生射入检测系统2的干涉光路一a4，动反光镜装置13包括镜片131和用于搭载并驱动镜片131沿光路一a2方向往复运动的驱动器132；驱动器132包括与基台3固定的滑轨1321，所述滑轨1321上滑动安装有用于搭载镜片131的滑块1322，所述滑块1322经直线电机1323驱动沿光路一a2方向往复运动、并由光栅尺133实时测定位移信息。滑块1322与直线电机1323的活动轴固定相连、避免因相对运动造成位置误差，同时，也能够避免二者碰撞产生抖动、影响结构的稳定性。通过设置分光棱镜A12、动反光镜装置13、平面镜14和静反射镜15，由光源A11产生的光束一a1经分光棱镜A12透射和反射分别形成的光路一a2和光路二a3能够在分光棱镜A12上产生干涉光路一a4，又因为动反光镜装置13沿光路一a2的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种傅里叶变换光谱仪，其特征在于：包括迈克尔逊干涉仪系统(1)；所述迈克尔逊干涉仪系统(1)包括光源A(11)，所述光源A(11)发出的光束一(a1)经分光棱镜A(12)透射形成光路一(a2)、反射形成光路二(a3)，所述光路一(a2)经动反光镜装置(13)反射后与先后经平面镜(14)和静反射镜(15)反射后的所述光路二(a3)汇合于分光棱镜A(12)并产生射入检测系统(2)的干涉光路一(a4)；所述动反光镜装置(13)包括镜片(131)和用于搭载并驱动所述镜片(131)沿光路一(a2)方向往复运动的驱动器(132)；所述驱动器(132)包括与基台(3)固定的滑轨(1321)，所述滑轨(1321)上滑动安装有用于搭载镜片(131)的滑块(1322)，所述滑块(1322)经直线电机(1323)驱动沿光路一(a2)方向往复运动、并由光栅尺(133)实时测定位移信息。2.根据权利要求1所述的傅里叶变换光谱仪，其特征在于：所述驱动器(132)还包括一端与基台(3)固定、另一端与滑块(1322)顶面抵接并施加竖向预紧力的弹片一(1324)。3.根据权利要求1所述的傅里叶变换光谱仪，其特征在于：所述驱动器(132)还包括一端与基台(3)固定、另一端与滑块(1322)侧面抵接并施加横向预紧力的弹片二(1325)。4.根据权利要求1所述的傅里叶变换光谱仪，其特征在于：所述动反光镜装置(13)和/或所述静反射镜(15)设置成夹角为90
°
的角镜。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的傅里叶变换光谱仪，其特征在于：所述检测系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李书毅，
申请(专利权)人：湖南耀测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：