[发明专利]一种傅里叶变换光谱仪

说明书

本发明公开了一种傅里叶变换光谱仪，包括迈克尔逊干涉仪系统；光源A发出的光束一于分光棱镜A产生射入检测系统的干涉光路一，动反光镜装置包括镜片和用于搭载并驱动镜片沿光路一方向往复运动的驱动器；驱动器包括滑轨和搭载镜片的滑块，滑块经直线电机驱动沿光路一方向往复运动、并由光栅尺实时测定位移信息。通过设置分光棱镜A、动反光镜装置、平面镜和静反射镜，由于干涉原理，检测系统能够通过采集干涉光路一的光强度的变化信息，结合由光栅尺测得的动反光镜装置的位置信息可以计算获得外界光光谱曲线数据。且通过设置光栅尺，并将镜片与之固定，能够通过光栅尺实时采集并反馈镜片的位置信息，从而为联动调节直线电机提供信息基础。

技术领域

本发明主要涉及光谱仪技术领域，尤其涉及一种傅里叶变换光谱仪。

背景技术

迈克尔逊干涉仪的主要功能是使光源发出的光分为两束后形成一定的光程差，再使之复合以产生干涉。所得到的干涉图函数包含了光源的全部频率和强度信息。用计算机将干涉图函数进行傅里叶变换，就可计算出原来光源的强度按频率的分布。它克服了色散型光谱仪分辨能力低、光能量输出小、光谱范围窄、测量时间长等缺点。不仅可以测量各种气体、固体、液体样品的吸收、反射光谱等，而且可用于短时间化学反应测量。

傅里叶变换光谱仪在电子、化工、医学、军事等领域均有着广泛的应用。目前，多数情况下的傅里叶变换光谱仪均为迈克尔逊傅里叶干涉仪，即采用迈克尔逊干涉仪结构的傅里叶变换光谱仪。傅里叶变换光谱仪需要一个动镜来提供光程差，该动镜在移动过程中需要极高的稳定度，因此，现有技术中通常需要附加伺服系统来对其进行控制。增加伺服系统后的傅里叶变换光谱仪结构复杂、受环境的影响非常大，且受伺服系统限制，这类干涉仪对光程差零点进行扫描只能用两种方法，即目标移动或整个干涉仪移动，这也限制了干涉仪的应用场景。因此，亟需一种能够摆脱伺服系统限制并具有极高稳定性的傅里叶变换光谱仪。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种傅里叶变换光谱仪。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种傅里叶变换光谱仪，包括迈克尔逊干涉仪系统；所述迈克尔逊干涉仪系统包括光源A，所述光源A发出的光束一经分光棱镜A透射形成光路一、反射形成光路二，所述光路一经动反光镜装置反射后与先后经平面镜和静反射镜反射后的所述光路二汇合于分光棱镜A并产生射入检测系统的干涉光路一，所述动反光镜装置包括镜片和用于搭载并驱动所述镜片沿光路一方向往复运动的驱动器；所述驱动器包括与基台固定的滑轨，所述滑轨上滑动安装有用于搭载镜片的滑块，所述滑块经直线电机驱动沿光路一方向往复运动、并由光栅尺实时测定位移信息。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述驱动器还包括一端与基台固定、另一端与读数头顶面抵接并施加竖向预紧力的弹片一。

所述驱动器还包括一端与基台固定、另一端与读数头侧面抵接并施加横向预紧力的弹片二。

所述动反光镜装置和/或所述静反射镜设置成夹角为90°的角镜。

所述检测系统包括与光谱数据处理模块信号相连的探测器A，干涉光路一射入所述探测器A。

所述检测系统还包括与光栅尺信号相连、用于获取镜片相对位移数据的动镜位置检测模块。

所述迈克尔逊干涉仪系统还包括光源B，所述光源B发出的光束二经分光棱镜A透射形成光路三、反射形成光路四，所述光路三经动反光镜装置反射后与先后经平面镜和静反射镜反射后的所述光路四汇合于分光棱镜A并产生干涉光路二；所述干涉光路二经分光棱镜B透射形成光路五并射入检测系统，所述干涉光路二还经光棱镜B反射形成光路六并射入检测系统。

所述光源B设置成氦氖激光。