[發明專利]一種大孔徑空間外差干涉光譜成像儀裝調方法

有效

• 申請號: 201410563371.0
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104280121A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 杜述松;相里斌;才啟勝;張金剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45;G01J3/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

技術領域

本發明涉及光譜成像儀技術領域，尤其涉及一種大孔徑空間外差干涉光譜成像儀裝調方法。

背景技術

大孔徑空間外差干涉光譜成像技術是一種新型的光譜成像技術，該技術通過一對相互平行的光柵對不同波長的光在相同的入射角情況下產生不同的光程差而產生具有外差性質的干涉圖，其原理如圖1所示，該項技術在裝調過程中必須保證雙光柵嚴格的平行，尤其是兩塊光柵的刻線方向需要嚴格的平行，才能確保干涉圖最終的正確性。

目前，相互平行的雙光柵設計方法并不常見，因此對參數完全相同的閃耀光柵平行的裝調方法也不常見。一般的光學儀器中較為常見的是一對平面反射鏡的平行調節，大多數情況下平面反射鏡的平行的調整是通過裝調人員的相關經驗來完成，也沒有形成標準的裝調方法。

目前主要有如下兩種調節方法：

第一種方案：借助準直光源、小孔光闌以及玻璃平板來實現。如圖2-圖8所示，具體的包括如下步驟：第一步，如圖2所示，調節準直光源4發出的光經小孔光闌后到達第一光柵1，調節第一光柵1使其衍射光可以原路返回至小孔光闌5和準直光源出射口，即認為第一光柵1與準直光源出射光線垂直。第二步，如圖3所示，在第一光柵1和小孔光闌5之間插入平板玻璃6，調節玻璃平板6使得反射光線可以原路返回至小孔光闌5，即認為平板玻璃表面1與準直光源4所發出的光線垂直，第三步，如圖4所示，移動準直光源4和小孔光闌5至第一光柵1和平板玻璃6之間，調節準直光源4使得準直光源所發出的光線可以原路返回至小孔光闌5，即認為準直光源4與平板玻璃6垂直，第四步，如圖5所示，在平板玻璃6后粗略放置第二光柵2，然后平移玻璃平板6使其靠近第二光柵2，調節玻璃平板6，使得入射光線可以原路返回至小孔光闌5，即認為準直光源與平板玻璃6再次垂直，第五步，如圖6所示，平移準直光源4和小孔光闌5，使其靠近第二光柵2，調節準直光源4，使其出射光線經玻璃平板6后可原路返回至小孔光闌5，即可認為準直光源與平板玻璃再次垂直；第六步，如圖7所示，撤下平板玻璃6，使得準直光源直接照射第二光柵2，調節第二光柵2使得入射光線可以原路返回至小孔光闌5，至此認為第一光柵1和第二光柵2相互平行。

該方法的缺點是：平板玻璃6的兩個表面必須嚴格平行，另外在移動平板玻璃6、準直光源4以及小孔光闌5的過程中均會產生誤差，如果多次移動會產生誤差累計，進而影響最終調節精度。

第二種方案，研究人員提出采用直角棱鏡來調節使得光柵對相互平行。如圖8-圖10所示，包括如下步驟：第一步，如圖8所示，粗略安裝雙光柵對，調節準直光源發出的光經小孔光闌后到達第一光柵1，調節第二光柵2使其衍射光可以原路返回至小孔光闌5和準直光源出射口，即認為第一光柵1與準直光源4出射光線垂直；第二步，如圖9所示，在準直光源4和第一光柵1之間插入直角棱鏡3，調節直角棱鏡使得準直光源的光可以原路返回至小孔光闌4，即認為準直光與直接棱鏡的第一直角面垂直，第三步，如圖10所示，用準直光源4直接照射直角棱鏡3第二直角面，調節準直光源4使得入射光線可以原路返回至小孔光闌5，即可認為準直光與直角棱鏡3第二直角面垂直；同時使得直角棱鏡第一直角面的出射光可以照射到第二光柵2，并且保證第二直角面的反射光可以原路返回至小孔光闌5；第五步，調節第二光柵2，使得準直光線被第二光柵2反射后可以原路返回至小孔光闌5，至此認為第二光柵2與準直光源平行，也即第一光柵1與第二光柵2相互平行。

這種方法的缺點是：直角棱鏡的精度將直接決定調節的結果，而且直角棱鏡的移動過程中同樣會產生誤差來影響調節結果。

發明內容

本發明的目的是提供一種大孔徑空間外差干涉光譜成像儀裝調方法，提高了裝調精度，確保了通過大孔徑空間外差干涉光譜成像技術獲得干涉圖的正確性。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種大孔徑空間外差干涉光譜成像儀裝調方法，該方法包括：

根據設置在準直光源與置于轉臺上一反射鏡之間的一小孔光闌，來調節轉臺使得所述反射鏡的鏡面與所述準直光源的出射光垂直，并記錄對應的轉臺刻度W；再采用步進次的方式調節所述反射鏡所處轉臺，并在一高度接收面上獲得多個處于同一高度h的光斑；

在所述小孔光闌與所述反射鏡之間設置一置于轉臺上的第一光柵，基于所述小孔光闌來調節所述第一光柵下所處的轉臺，使所述第一光柵的光柵面與所述準直光源的出射光垂直；并基于所述高度h的光斑來調節所述第一光柵下所處的轉臺，使所述第一光柵的刻線方向與其所處轉臺垂直；