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基于邁克耳孫干涉儀的準直因素及性能分析研究

發(fā)布時間:2024-07-07 03:21
  分析了傅里葉變換紅外光譜儀中動鏡傾斜、機械振動等不良因素對光譜儀性能的影響。針對這些影響因素,在傅里葉變換紅外光譜儀上采用定鏡動態(tài)校準技術,并對光譜儀的關鍵性能指標參數(shù)進行了測試。實驗結(jié)果表明,該儀器各項性能指標良好,該研究對光譜儀的設計和研制具有較好的借鑒意義。

【文章頁數(shù)】:6 頁

【部分圖文】:

圖1Michelson干涉儀

圖1Michelson干涉儀

經(jīng)典的Michelson干涉儀結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中O點處于動鏡和定鏡的角平分線上。2.1鏡子傾斜的影響


圖2動鏡傾斜影響

圖2動鏡傾斜影響

式中,λmin為最小波長,σmax為光譜中的最高波數(shù)。在中紅外光譜儀中,設D=5cm,σmax=4000cm-1,則傾斜角度θ在整個掃描中要低于2.5μrad(~0.5″),這在實際應用中對動鏡機械裝置和電機性能的要求較高。2.3機械振動的影響


圖3機械振動影響。(a)4000cm-1處的干涉圖;(b)圖(a)的局部放大圖

圖3機械振動影響。(a)4000cm-1處的干涉圖;(b)圖(a)的局部放大圖

由機械振動產(chǎn)生的采樣誤差,會導致原始光譜的信號強度和信噪比降低,還會在原始光譜中產(chǎn)生“鬼線”[13-14],如圖3所示?梢园l(fā)現(xiàn),單色光波長的主光譜峰4000cm-1兩側(cè)出現(xiàn)次光譜峰3700cm-1和4300cm-1,是由采樣誤差中疊加的振動頻率300cm-1導致的。2.4動態(tài)....


圖4動態(tài)自準直系統(tǒng)示意圖

圖4動態(tài)自準直系統(tǒng)示意圖

為了減小上述因素對光譜儀準直的影響,首先要避免外界因素的干擾,如機械振動;其次要對干涉儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,如減少動鏡傾斜,可采用定鏡動態(tài)校準的方法解決該問題[15]。光譜儀定鏡動態(tài)準直系統(tǒng)如圖4所示,其中X、Y、R分別表示三個探測器的位置,兩探測器間測得的相位差與兩探測器的間距....



本文編號:4003076

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