[發明專利]一種寬譜段高分辨光譜干涉測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201810214246.7
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108507679B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 嚴強強;魏儒義;陳莎莎;于建東;王帥
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45;G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

1.一種寬譜段高分辨光譜干涉測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將目標光準直后沿探測器行像元或列像元方向進行第一次色散；

步驟二：將沿探測器行像元或列像元方向色散的光譜按照不同譜段反射至同一平面的不同位置，反射方向垂直于第一次色散方向；

步驟三：將步驟二中反射光束準直后進入干涉模塊獲得干涉條紋，干涉條紋方向垂直于第一次色散方向；

步驟四：將干涉條紋沿與干涉條紋垂直方向壓縮；

步驟五：將步驟四中壓縮后的干涉條紋沿探測器行像元方向或列像元方向進行第二次色散，獲得高分辨光譜干涉條紋，第二次色散方向與第一次色散方向一致。

2.根據權利要求1所述的寬譜段高分辨光譜干涉測量方法，其特征在于：所述目標為單個或多個點光源。

3.一種實現權利要求1或2所述方法的寬譜段高分辨光譜干涉測量裝置，其特征在于：包括沿光路依次設置的第一色散系統、像切分器、第一聚光模塊、第二準直模塊、干涉模塊、光壓縮模塊、第三準直模塊、第二色散系統及探測器；

所述第一色散系統包括沿光路依次設置的第一準直模塊及第一色散模塊；

第一準直模塊將點目標擴展為面平行光進入第一色散模塊進行分光，第一色散模塊將面平行光沿探測器行像元或列像元方向色散，色散光束傳播至像切分器，像切分器將色散光束進行切割，使不同譜段沿不同角度反射，反射方向垂直于第一色散模塊色散方向；第一聚光模塊將像切分器的反射光束進行匯聚后進入第二準直模塊進行準直，獲得不同譜段的平行光束；不同譜段的平行光束進入干涉模塊獲得垂直于第一色散模塊色散方向的干涉條紋；光壓縮模塊將干涉模塊出射的干涉條紋沿探測器行像元或列像元方向壓縮后通過第三準直模塊準直后進入第二色散系統，第二色散系統將平行光沿探測器行像元或列像元方向進行二次色散，在探測器不同區域上獲得各個譜段的干涉條紋。

4.根據權利要求3所述的寬譜段高分辨光譜干涉測量裝置，其特征在于：在第一色散模塊與像切分器之間還包括匯聚鏡，所述匯聚鏡用于對第一色散模塊的光束按照不同譜段進行匯聚成像。

5.根據權利要求4所述的寬譜段高分辨光譜干涉測量裝置，其特征在于：

所述第二色散系統包括沿光路依次設置的第二色散模塊及第二聚光模塊；

第二色散模塊將平行光沿探測器行像元或列像元方向進行二次色散進入第二聚光模塊匯聚后，在探測器不同區域上獲得各個譜段的干涉條紋。

6.根據權利要求4所述的寬譜段高分辨光譜干涉測量裝置，其特征在于：

所述第二色散系統為曲面光柵。

7.根據權利要求5所述的寬譜段高分辨光譜干涉測量裝置，其特征在于：第一色散模塊與第二色散模塊均為光柵或棱鏡，第二色散模塊的分辨率大于第一色散模塊的分辨率。

8.根據權利要求3-7任一所述的寬譜段高分辨光譜干涉測量裝置，其特征在于：所述第一聚光模塊為凸透鏡或者凸透鏡組。

9.根據權利要求8所述的寬譜段高分辨光譜干涉測量裝置，其特征在于：所述第二準直模塊為微小透鏡組；所述光壓縮模塊為柱面鏡。

10.根據權利要求9所述的寬譜段高分辨光譜干涉測量裝置，其特征在于：所述干涉模塊為Sagnac干涉儀、邁克爾遜干涉儀或馬赫-曾德干涉儀。