[发明专利]双面反射动镜干涉仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种干涉仪，尤其涉及一种应用于高光谱分辨率傅里叶变换光谱仪的双面反射动镜干涉仪。

背景技术

时间调制型傅里叶变换光谱仪具有高光谱分辨率、高通量、多通道等优点，非常适用于大气遥感、超精细光谱测量，其核心部件为干涉系统。影响迈克尔逊(Michelson)干涉仪在傅里叶变换光谱仪中应用的最大问题是平面动镜在扫描过程中的倾斜问题。

使用猫眼镜或角反射体代替平面动镜可以很好地解决倾斜问题，缺点是单个扫描猫眼镜或单个扫描角反射体存在横向偏移问题。另外一种办法是使用自适应校正系统，但分辨率越高，这种校正系统的失灵概率就越高，而且该系统对机械振动引起的扰动非常敏感。转镜式或摆镜式干涉仪结构消除了平面动镜倾斜带来的误差，提高了仪器的稳定性和可靠性，但其产生的光程差与转角或摆角之间为非线性关系，只适用于低分辨率光谱仪。

猫眼动镜或角反射体动镜的质量大、所需动镜驱动力大，而且猫眼动镜的体积大、热稳定性差。

为了满足科学研究或商业应用对傅里叶变换光谱仪高分辨率的要求，同时由于星载仪器对质量和体积大小的要求与限制，对于时间调制型傅里叶变换光谱仪的核心部件——干涉仪，需要解决的技术问题是：既能消除动镜倾斜及横移问题，又能使得动镜体积小、重量轻、所需驱动力小，且系统热稳定性好、可获得很大的光程差。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可消除了动镜倾斜及横移问题、所需驱动力小、可获得很高的光谱分辨率以及热稳定性好的双面反射动镜干涉仪。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种双面反射动镜干涉仪，其特殊之处在于：所述双面反射动镜干涉仪包括分束器、平面反射镜、双面反射动镜、角反射体、双面反射镜驱动系统以及探测收集系统；所述分束器将入射光分为反射光以及透射光；所述平面反射镜设置于一光路上，所述角反射体设置于另一光路上；所述双面反射镜驱动系统驱动双面反射动镜；所述双面反射动镜设置于平面反射镜和角反射体的反射光路上；所述双面反射动镜将入射至双面反射动镜的入射光反射后再经过平面反射镜反射至分束器；所述双面反射动镜将入射至双面反射动镜的入射光反射后再经过角反射体反射至分束器；所述探测收集系统设置于最终经分束器透射或反射的出射光路上。

上述平面反射镜设置于经分束器反射后的反射光路上时，所述角反射体设置于经分束器透射后的透射光路上。

上述平面反射镜设置于经分束器透射后的透射光路上时，所述角反射体设置于经分束器反射后的反射光路上。

上述探测收集系统包括收集镜以及设置于收集镜透射光路上的探测器。

上述角反射体是三个相互垂直的平面反射镜构成的系统或直角锥棱镜。

上述分束器是两块相互平行的平面玻璃板构成的系统或是两块胶合的直角棱镜构成的系统。

上述双面反射动镜是两表面镀有反射膜的平面平行玻璃板。

本发明的优点是：

1、消除了动镜倾斜及横移问题。本发明采用双面反射动镜，消除了动镜横移问题；采用该干涉光路，消除了动镜倾斜问题；则双面反射动镜在扫描过程中的倾斜及横移对采样干涉图的调制度及相位影响很小。

2、动镜结构简单、体积小、重量轻，所需驱动力小。本发明与猫眼动镜或角反射体动镜相比，双面反射动镜结构简单、体积小、重量轻、所需驱动力最小，同时，本发明还具有结构紧凑、体积小、热稳定性好。

3、光程差为双面反射动镜位移(相对于其零光程差位置)的4倍，可获得很高的光谱分辨率。本发明所采用的技术方案在当双面反射动镜移动距离a时，两路相干光束中一路光束的光程增加了2a，另外一路光束的光程减少了2a，则两路光束之间光程差的变化量为4a；因此，该干涉仪的光程差为双面反射动镜位移(相对于其零光程差位置)的4倍，从而可获得很高的光谱分辨率。

附图说明

图1为本发明所提供的双面反射动镜干涉仪第一实施例结构示意图。

图2为本发明所提供的双面反射动镜干涉仪第二实施例结构示意图。

图3为本发明所涉及的角反射体的第一实施例结构示意图；

图4为本发明所涉及的角反射体的第二实施例结构示意图。

具体实施方式