Спектрометр для измерения длины волны монохроматического излучения Советский патент 1977 года по МПК G01J3/26 

(54) СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ВОЛНЫ, МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

3 , SP..,, , чана принципиальная схема изобре;; ,сгрс|| с7Бе основной измерительный канал :; с,:. распеивателем 1 излдчения, объективп;:/1« ;( и is, за которь ми установлены последоваifcjvbHc расио2;оженные интерферомеф 4 ФабриПеро, фокусирующий объектив 5, В фокальной гшоскости фокусирующего объектива 5 установлена кодирующая двоичная кольцевая маска 6, а за дай - регастратор, состоящий из блока 7 разводяэдих элементов, например, призм, и блока 8 фотоприемников. Количество элементов блока 7 разводящих элемешов и блока 8 фотоприемников определяется шелом используемых двоичных разрядов. Дополгштельньгй измерительный канал образован оветоделнтелем, состоящим из двух зеркал 9 и 10, объектива И -я спектрального прибора, в состав которого входят спектральная щель 12, коллиматорный объектив 13, дифракционная решетка 14 и выходной объектив 15, на выходе которого установлена кодирующая двоичная линейчатая маска 16. За маской 16 установлен дополнительш ш регистратор, содержащий блок 17 разводящих элементов линзу 18 и блок 19 фотоприемников.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал, рассеянный рассеивателем 1, формируется объективами 2 и 3 на входной апертуре интерферометра 4 Фабри-Перо.

Образованные интерферометром 4 кольца форлжруются фокусирующим объективом 5 на поверх кости кодирующей двоишой кольцевой маски 6. Элементы блока 7 разводящих элемеетов переносят излучение соответствующих разрядов на фотоприемники блока 8. С выходов фотоприемников цифровые сигналь поступают в блок обработки, который определяет размер интерференционного . Кольца. В дополнительном измерительном канале излучение поступает на спектральную щель 12, затем коллиматорным объективом 13 подается н -дифракционную решетку 14, и выходным объек , тавом 15 на поверхности кодирующей двоичной линейчатой маски 16 строится изображние спектра излучателя. С помощью блок 17 разводящих элементов, линзы 18 и блока 19 фотоприемников, получают цифровой сигаал, соответствующий длине волны излучателя, который также подается в блок обработки. Блок обработки определяет значения Pi порядков, измеряемых в

основном измерительном канале интерференпионных колец. Далее длин волны определяется по результатам измерений основного и дополнительного каналов по формуле

, 2ni(l-D/8f}

А

тз . 1

Спектрометр позволяет существенно повысить скорость огфеделе1гая длин волн моно.хроматических излучателей за счет использования двух измерительньсс каналов с оптическими аналогоцифровыми преобразователями. При этом увеличение скорости обработки информации не влечет за собой пбтери разрешающей способности системы, так как шаг кодовой маски .не превышает разрешаемой по туширины спектрального контура.

Формула изобретения

Спектрометр для измерения длины волны монохроматического, излучения, содержащий основной измерительный канал с последовательно расположенными осветителем, шггерферометром, фокусирующим объективом и регистратором, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости измерения, в него введены кодирующая двоичная маска, расположенная перед регастратором в фокальной плоскости фокусирующего объектива, дополнительньгй измерительный канал со светоделителем, установленным перед интерферометром, содержащий последовательно расположенные спектральный прибор с диспергирующим элементом и кодирующей двоичной линейчатой маской на выходе и дополнительный регистратор, и блок обработки, подклюЧеннь1Й k выходам обоих регистраторов V

Источники информации, принятые во вгшмание fipH экспертизе:

1.Королев Ф- А. Спектроскопия высокой раэрещающей сильГ, изд-во технико-теоретической литературы. М., 5953, с. 45-47.

2.Физический практикум. Электричество и оптика под ред. проф. Ивброновой В. И. Наука, М., 1968, : с. 631-634. J3 S