分析了傅里葉變換紅外光譜儀中動(dòng)鏡傾斜、機(jī)械振動(dòng)等不良因素對(duì)光譜儀性能的影響。針對(duì)這些影響因素,在傅里葉變換紅外光譜儀上采用定鏡動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)技術(shù),并對(duì)光譜儀的關(guān)鍵性能指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該儀器各項(xiàng)性能指標(biāo)良好,該研究對(duì)光譜儀的設(shè)計(jì)和研制具有較好的借鑒意義。

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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(diǎn)處于動(dòng)鏡和定鏡的角平分線(xiàn)上。2.1鏡子傾斜的影響

圖2動(dòng)鏡傾斜影響

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

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

由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的采樣誤差，會(huì)導(dǎo)致原始光譜的信號(hào)強(qiáng)度和信噪比降低，還會(huì)在原始光譜中產(chǎn)生“鬼線(xiàn)”[13-14]，如圖3所示�？梢园l(fā)現(xiàn)，單色光波長(zhǎng)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(dòng)頻率300cm-1導(dǎo)致的。2.4動(dòng)態(tài)....

圖4動(dòng)態(tài)自準(zhǔn)直系統(tǒng)示意圖

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

本文編號(hào)：4003076