[发明专利]多普勒差分式干涉仪的装调方法

说明书

本发明属于干涉光谱技术领域，具体涉及一种多普勒差分式干涉仪的装调方法。该方法主要包括建立系统基准、装调分光棱镜、装调视场展宽棱镜和装调光栅等步骤。本发明通过将两个经纬仪与激光器相结合，可以直接有效地获得接近设计要求的干涉仪安装方式，从而得到精确的干涉条纹信息。

技术领域

本发明属于干涉光谱技术领域，具体涉及一种多普勒差分式干涉仪的装调方法。

背景技术

干涉光谱技术是遥感探测中高层大气粒子精细光谱特征的重要手段之一，通过测量干涉条纹位置、相位、对比度、轮廓等信息，可以反演出风速、温度、辐射率、粒子流密度等上层大气的动力学、热力学参数。传统手段主要采用步进扫描方法探测相位变化，动镜稳定性和步进精度控制存在较大的困难。因此，需要探索新的干涉光谱技术。多普勒差分式干涉仪技术正是一种集光学、光谱学、精密机械、电子技术及计算机技术等于一体的新型探测技术，该技术具有宽光谱覆盖、高光谱分辨率、高通量、高稳定性和工艺要求低等优点。

在多普勒差分式干涉仪系统中，目标光源辐射经前置镜后，以平行光入射到干涉仪，经分光棱镜分为两路由视场展宽棱镜入射到闪耀光栅，色散后返回，在干涉仪出口处形成干涉光束，最后形成干涉条纹由后置成像系统成像在探测器上。获得的干涉图经处理得到相位变化量，进而得到谱线多普勒频移量，最终获得大气风场信息。

事实上，在多普勒差分干涉系统中，干涉仪起着至关重要的作用，它的设计和装调不但影响着干涉仪出口处的干涉光束，而且还影响着在探测器成像的干涉条纹。因此，干涉仪的装调决定性地影响着最终大气风场的反演。

然而，由于多普勒差分式干涉仪是将传统的干涉仪中的平面镜用光栅来代替，并在光栅和分光棱镜中加入了视场展宽棱镜，因此，其系统装调不同于一般的干涉仪系统。在装调过程中不但要考虑光栅的影响，同时还要考虑加入视场棱镜之后对干涉光束的影响，以及是否满足干涉仪干涉特性的要求等。采用传统的干涉仪装调方法难以满足多普勒差分式干涉仪的设计要求。

发明内容

本发明提供了一种多普勒差分式干涉仪装调方法，解决了传统的干涉仪装调方法难以满足多普勒差分式干涉仪的干涉特性设计要求的技术问题。

本发明的技术解决方案是：一种多普勒差分式干涉仪的装调方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)建立系统基准：

在分光棱镜的入射面处安装第一经纬仪，在分光棱镜的出射面处安装第二经纬仪，利用两台经纬仪建立系统基准；

2)装调分光棱镜：

调整分光棱镜，使第一经纬仪对分光棱镜的入射面自准直，并使第二经纬仪对分光棱镜的出射面自准直；

3)装调视场展宽棱镜：

利用第一经纬仪与分光棱镜建立的基准，在分光棱镜入射面的对侧放置第一视场展宽棱镜，并将第二经纬仪放置在第一视场展宽棱镜的出射面位置；通过第二经纬仪观测第一视场展宽棱镜的反射像，调整第一视场展宽棱镜的位置，使第一视场展宽棱镜的反射像与第二经纬仪的测量十字丝相重合；

利用第一经纬仪与分光棱镜建立的基准，在分光棱镜出射面的对侧放置第二视场展宽棱镜，并将第二经纬仪放置在第二视场展宽棱镜的出射面位置；通过第二经纬仪观测第二视场展宽棱镜的反射像，调整第二视场展宽棱镜的位置，使第二视场展宽棱镜的反射像与第二经纬仪的测量十字丝相重合；

4)装调光栅：

在第一经纬仪内引入光源；

利用第一经纬仪与分光棱镜建立的基准，在第一视场展宽棱镜的外侧放置第一光栅，并将第二经纬仪放置在分光棱镜的出射面位置；通过第二经纬仪观测第一光栅的反射像，调整第一光栅的位置，使第一光栅的反射像与第二经纬仪的测量十字丝呈设计的角度值；