Спектрометр Советский патент 1982 года по МПК G01J3/26 

(54) СПЕКТРОМЕТР

I

Изобретение относится к измерительной технике и прецназначено для фотоэлектрической регистрации спектра.

Известны оптические схемы спектрометров с интерференционной селективной амплитудной модуляцией, построенные на базе двухлучевого интерферометра с двумя отдельными каналами.

Однако эти устройства не обладают стабильностью интерференционной картины, что ведет к уменьшению амплитуды модуляции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией с обратнокруговым ходом дучей, содержащий по ходу луча попяризатор, светоделитель, две аифэакционные решетки, зеркало, моЛулятор, компенсатор и анализатор, в котором оба интерферируюшнх пучка проходят одни и те же элементы оптической схемы в противоположных направлениях, в результате чего интерференционная картина отличается повышенной стабильноотью и падение амплитуды мо.ляцни иэза случайных разъюстировок элементов оптической схемы не происходит

Недостатками известного спектро- метра являются наличие искажений аппаратной функции, неполное использование разреш ающей силы дифракционных решеток, и влияние постоянной составтшюшей регистрирующего излучения.

to

Цель изобретения - устранение искажений аппаратной фракции и пошлшение разрешающей силы спекгрометра.

Поставленная йель достигается,; тем, что в спектрометр, содержащий по ходу

ts пуча поляризатор, светоделитель, установленный на его входе, две дифракционные решетки, зеркало и модулятор, введены поляризатор и анализатор, анализатор и светоделитель выполнены в виде

20 поляризационных сеток, причем их нити в светодетштеле параллельны штрихам дифракционных решеток, анализатор установлен под углом f. оптической оси 391 после светоделитепя на выходе спектро метра, при этом поляризатор и анатшзатор установлены так, что их плоскости п пяризащ1и взаимно пертендикупярны, а плоскость попяриза1Сии анализатора составляет угон 45 со штрихами дифракционных решеток, к одупятор выполнен электрооптическим и занимает полное сечение светового пучка. На чертеже представлена оптическая схема спектрометра. Спектрометр содержит поляризатор 1 осуществлякяций линейную поляризацию, поляризационную сетку 2, являющуюся светоделителем, дифракционные решетки 3 и 4, зеркало 5, составляющие круговой контур и осуществляющие принцип селективной интерференции, электроопти- ческий модулятор 6, позволяющий изменять разность хода, сеточный анализатор 7, сводящий колебания в одну плоскость и деляшшй выходящий пучок на два. Сеточный светоделитель (анатгазатор) изготовлен методом нанесения плоского металлического слоя (напылением или фотографическим способом) в виде сетки нитей с заданным периодом на прозрачную подложку. Спектрометр работает следующим образом. Параллельный цучек естественного св та, проходя через поляризатор 1 и превращаясь в линейно поляризационный, падает на сеточный светоделитель 2, где делится на два пучка, поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Эти два пучка, пройдя круговой кон тур, состоящий из зеркала 5, дифракцион ных решеток 3 и 4, электрооптического модулятора 6 навстречу друг другу, сводягся светоцелителем S в оаин пучок, i 1Электроопти 1еский мооуяятор 6, главйые направления которого яри гаэидожении электрического поля совпадают с плоскостями пол5физации проходящих сквозь него пучков прямого и обратного хода, изменяет между ними разность хода. Работа электрооптического модулятор основана на эффекте Поккельса, при котором, налагая на кристалл, например Gel AS, электрическое попе,воаникает двой ное лучепреломление и между обыкновенным и необыкновенным лучами появляется разность хода. Сеточный анализатор 7 сводит колебания в одну плоскость, которые интерферируют между собой. Кро ме того, сеточный анализатор 7 делит падающий на него пучок на два. 6 Вследствие перпендикупярности плоскостей поляризации анализатора в проходящем и отраженном свете интерферирующие колебания прюходящего излучения О1 ;азываются дополнительно сдвинуты по фазе друг относительно друга на JT . При использовании двух приемников, включенных навстречу друг другу, регистрируется разность сигналов, вырабатываемых приемниками излучения. При этом постоянные составляющие вычитаются, а переменные складываются. В предлагаемом спектрометре аппаратная функция в процессе интерференционной модуляции не искажается и в два раза уже чем у известного, что позволяет производить запись сплошного спектра, и применять широкополосный приемно-реги- трирующий тракт при полном использовании разрешающей силы дифракционных решеток и без фазовых искажений аппаратной функции. Наличие двух выходных пучков, переменные составляющие интенсивности которых находятся в протиВофазе, позволяет пбвысить светосилу прибора до светосилы иаветного спектрометра и устранить влияние постоянной составляющей этих интенсивностей, например, путем использования двух приемников, включенных навстречу друг аругу. Формула изобретения Спектрометр, содержащий расположенные по ходу луча светоделитель, две дифракционные решетки, зеркало, моДулятор, отл.ичающийся тем, что, с цепью устранения искажений аппаратной функции и повышения разрешающей силы спектрометра, он снабжен поляризатором и анализатором, причем анализатор и светоделитель выполнены в виде поляризационных сеток, их нити в светоделителе параллельны щтрихам дифракционных решеток, анализатор установлен под уплом к оптической оси после светоделителя на выходе спектрометра, при этом поляризатор и анализатор установлены так, что их плоскости поляризации взаимно перпендикулярны, а плоскость поляризации анализатора составляет угол 45 со штрихами дифракционных решеток, модулятор выполнен электрооптическим и занимает полное сечение светового пучка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Манко В. Инфракрасные методы в космических исследованиях. М., Мир , 1977, с. 324-328. 2. Авторское свидетельство СССР N 128393, кл. Gi OIJ З/Ю, 1961.