第32券，第6期 2012年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
傅里叶变换红外光谱仪于涉仪系统的设计
石
磊，刘佳，郑信文，曾立波，吴琼水” 武汉大学电子信息学院，湖北武汉430079
Vol. 32, No. 6. pp1712-1716
June，2012
摘要设计了一种基于立体角镜与固定平面镜组合的干涉仪系统，以解决传统傅里叶变换红外光谱仪中干涉仪系绕由于动镜的领斜与横移影响光谱质量的间题。系统包含一对立体角镜，两面相互垂直的固定平面镜，以及分束器。通过对立体角镜的领斜与横移、立体角镜垂真度误差以及两固定平面镜的倾斜与垂直度误差对干涉信号初相位与调制度的影响进行分析，表明立体角镜的倾斜与横移、固定平面镜的垂真度误差等因素不会影响干涉信号的初相位与调制度；通过对十涉仪进行实际测试表明，仪器具有结构简单紫资、春封性好、分辨率高以及抗震性强等优点，
关键词干涉仪；傅叶变换红外光谱仪；误差分析；调制度；相位误差
DOI; 10, 3964/j. issn, 10000593(2012)06-1712-05
中图分类号：TH744.1 引言
文献标识码：A
1于涉仪结构与工作原理
传统的傅里叶变换红外光谱仪FTIR中，经典的迈克尔逊干涉仪使用极其广泛，它主要由定镜、动镜、分束器和动镜驱动机构等部分构成。动镜是唯一不断运动的部件，其运动的精度直接决定了仪器的性能好坏。动镜在运动过程中，镜面会产生倾斜，导致光束偏转，影响干涉图的调制度，还会带来相位误差，从而影响复原光谱质量(1.2)
在基于动镜运动原理的傅里叶变换红外光谱仪中，为了克服动镜倾斜对干涉图调制度的影响，一般主要采用以下几种方式：（1)使用空气轴承，仪器精度虽好，但造价很高，并使FTIR光谱仪复杂化("，《2)使用动态校正4-)，动态准直系统的调整水远都是滞后的，首先必须检测到误差，然后才能进行调整，在调整的过程中，干涉图的调制度是无法保证的；（3)采用猫眼动镜或者立体直角镜的光学系统也可以解决动镜的倾斜，但无法克服垂直光轴方向的平移，同时猫眼动镜对温度的稳定性很差[1.8
鉴于以上几种方法的复杂性和缺陷，本工作采用双立体角镜和平面镜相组合的方法设计了一种新的干涉仪系统。与传统的干涉仅相比，其具有结构简单紫凌、密封性好、分辨率高以及抗震性强等优点。
干涉仪结构如图1中虚线框内所示，其光学系统主要由固定的立体角镜、作为动镜的立体角镜、分束器、补偿板以及两面互相垂直的固定平面镜等部分构成。
文体角镜！
准商馈
聚充速镜检测器
Fig 1 Layout of the interferometer
人射的平行光束通过分束器后产生一束透射与反射两路光束，透射光束经过立体角镜1的反射，垂直入射到固定平面镜后返同立体角镜1，再次经过立体角镜1的反射之后返回分束器产生两路光束，一路经分束器反射回到光源，另一
收璃日期：2011-11-21，修订日期：2012-02-25
基金项目：国家科技支撑计划课题（2011BAF02B02），国家"十五"科技攻关课题（2004BA210A02)资助
作者简介：石磊，1986年生，武汉大学电子信息学院博土研究生
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