专利名称：基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学仪器，具体说就是一种基于慢光光速可控技 术的傅里叶变换干涉光谱仪。
背景技术：
傅里叶变换光谱仪中，最核心部分是干涉仪，决定着光谱仪的 最高分辨率及其它性能指标。无论是空气轴承干涉仪，机械轴承干涉 仪，双动镜机械转动式干涉仪，灼要求两路光中的一支光线光程有变 化，通常通过移动动镜来实现这一要求。但是，两束光之间形成干涉 要求动镜和固定镜严格垂直。然而不管是空气轴承法还是机械轴承 法，动镜移动过程中的微小倾斜或振动干扰都会影响两个镜面不完全 垂直，即便采用了动态准直措施，也是滞后的，无法完全消除，并且 使设备更复杂，体积增大，操作不便。另外，动镜移动的距离及速度 都会影响干涉仪的分辨率，理论上移动距离越长分辨率越好，而传统 结构的干涉仪动镜移动范围受到仪器体积的限制，不可能做到几米甚 至几十米长，这进一步限制了光谱仪的分辨率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于测量光谱、具有光谱分辨率高、 体积小、稳定性高的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱 仪。本发明的目的是这样实现的所述的基于慢光光速可控技术的傅 里叶变换干涉光谱仪的工作原理如下光经过分束器后，分成两路光，一路直接打到反射镜，另一路则先经过慢光介质，再打到反射镜上， 也就是两个反射镜都是固定的；光程差的控制是通过控制慢光介质中 经过的光的光速实现，这样，不仅能使仪器占用空间縮小，而且能使 仪器的光谱分辨率比原先的光谱仪更高，因为通过慢光技术，可以使
群折射率变得很大，在一些情况下甚至高达io6，于是可以使两光束
的光程差很大，也就是能使光谱分辨率很高。
本发明基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪，还有以 下技术特征
(1) 所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪，光 学系统中干涉仪部分形成干涉的两路光的反射镜均固定。
(2) 所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪，利 用慢光介质改变干涉仪中两路光的光程差。
(3) 所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪，利 用群速度控制系统使光群速度在慢光介质中实现慢光传输。
(4) 所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪，光 谱分辨率与群折射率成正比关系。
本发明应用慢光光速可控技术代替动镜移动技术，这种双镜均固 定的结构有效克服了振动和外界扰动等干扰，提高稳定性。而且，光 速可控技术能得到很大的群延迟，相当于传统干涉仪中的很大的动镜 移动距离，有效提高了光谱分辨率，縮小了仪器的体积。
图l为传统干涉仪结构与慢光干涉仪结构对比示意图；图2为本发明结构框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例l，结合图l，本发明的创新点在于控制光程差的部分。传 统结构及新结构之对比见图l。图中1:入射光；2:分束器；3: 探测器；4:固定反射镜；5:移动动反射镜；6:可调谐慢光介质； 7:光速控制系统。新结构中，避免了控制反射镜5带来的一系列问 题(最主要是由于反射镜移动距离有限导致光程差的可改变幅度受 限，无法使分辨率提高)。用慢光介质6及光速控制系统7代替传 统光谱仪中的动镜控制系统及动态准直系统，提高了分辨率及稳定 性。
实施例2，结合图2，光源a发出的光经过分束器后，分成两路光。 一路直接打到反射镜b，另一路则先经过慢光介质c，再打到反射镜b 上。这两路光反射后又回到分束器上，相互干涉。干涉图由探测器d 接收。接收的信号经过滤波放大器e放大，经A/D转换器f后输入到计 算机g里。干涉仪中两路光的光程差由计算机发出控制信号并通过光 速控制器h控制。计算机g同时可以人为控制波段，经波段控制器i对 分束器及控制器的响应波段进行选择及控制。
权利要求
1.一种基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪，工作过程如下光经过分束器后，分成两路光，一路直接打到反射镜，另一路则先经过慢光介质，再打到反射镜上，也就是两个反射镜都是固定的；光程差的控制是通过控制慢光介质中经过的光的光速实现，这样，不仅能使仪器占用空间缩小，而且能使仪器的光谱分辨率比原先的光谱仪更高，因为通过慢光技术，可以使群折射率变得很大，在一些情况下甚至高达106，于是可以使两光束的光程差很大，也就是能使光谱分辨率很高。
2. 根据权利要求1所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干 涉光谱仪，其特征在于光学系统中干涉仪部分形成干涉的两路光的 反射镜均固定。
3. 根据权利要求1所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干 涉光谱仪，其特征在于利用慢光介质改变干涉仪中两路光的光程差。
4. 根据权利要求1所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干 涉光谱仪，其特征在于利用群速度控制系统使光群速度在慢光介质 中实现慢光传输。
5. 根据权利要求1所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干 涉光谱仪，其特征在于光谱分辨率与群折射率成正比关系。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可用于测量光谱，具有光谱分辨率高，体积小，稳定性高的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪。所述的基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪，利用慢光技术改变光在有限距离上的传播时间，也就是利用该技术改变光谱仪中干涉仪部分两个光路的光程差，并且能使光程差很大，显著提高了光谱仪的光谱灵敏度，并且省去了移动反射镜所需要的控制系统及准直系统，简化了仪器装置，同时省去了振动及定位误差，提高了稳定性。
文档编号G01J3/45GK101294848SQ200810064539
公开日2008年10月29日 申请日期2008年5月19日 优先权日2008年5月19日
发明者具香春, 掌蕴东, 萍 袁 申请人:哈尔滨工业大学