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空间调制傅里叶变换光谱仪分束器色散特性研究

吕金光 梁静秋 梁中翥

空间调制傅里叶变换光谱仪分束器色散特性研究

吕金光, 梁静秋, 梁中翥
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  • 在基于多级微反射镜的傅里叶变换光谱仪中,由于分束器的色散特性, 不同波长的干涉图具有不同的横向偏移量,其在横向空间会发生混叠. 同时,不同波长的干涉图还具有不同的光程差偏移量,使其在纵向空间也会发生混叠. 根据几何光学原理,干涉图的横向混叠会减小干涉图元的有效面积. 计算表明,本研究中干涉图元的横向混叠面积为总面积的3.4%, 通过数据处理扣除混叠部分可以消除横向混叠的影响. 干涉图的纵向混叠会产生一个附加的相位延迟,削弱谱线的强度. 经分析,附加相位延迟与分束器和补偿板之间的厚度差成正比. 本文给出了发生对比度反转时分束器与补偿板厚度差的极限值, 并利用解线性方程组的方法对纵向混叠的干涉图进行了校正, 反演出的光谱与理想光谱的标准偏差仅为1.7610-14.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61027010, 60977062)、 国家高技术研究发展计划(批准号: 2009AA04Z315)和吉林省科技发展计划(批准号: 201205025) 资助的课题.
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    Manzardo O 2002 M.S. Dissertation (Switzerland: Neuchatel University)

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    [4]

    Lin L, Ren Z, Li G 2008 Spectrosc. Spect. Anal. 28 2067 (in Chinese) [林凌, 任钊, 李刚 2008 光谱学与光谱分析 28 2067]

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    Wang B, Liang Z Z, Kong Y M, Liang J Q, Fu J G, Zheng Y, Zhu W B, Lü J G, Wang W B, Pei S, Zhang J 2010 Acta Phys. Sin. 59 907 (in Chinese) [王波, 梁中翥, 孔延梅, 梁静秋, 付建国, 郑莹, 朱万彬, 吕金光, 王维彪, 裴舒, 张军 2010 物理学报 59 907]

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    Fu J G, Liang Z Z, Liang J Q 2010 Spectrosc. Spect. Anal. 30 3203 (in Chinese) [付建国, 梁中翥, 梁静秋 2010 光谱学与光谱分析 30 3203]

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    Lü J G, Liang Z Z, Fu J G, Liang J Q 2011 Spectrosc. Spect. Anal. 31 2865 (in Chinese) [吕金光, 梁中翥, 付建国, 梁静秋 2011 光谱学与光谱分析 31 2865]

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    Jian X H, Zhang C M, Zhao B C 2007 Acta Phys. Sin. 56 824 (in Chinese) [简小华, 张淳民, 赵葆常 2007 物理学报 56 824]

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    Lü Q B, Yao T, Xiang L B, Huang M 2010 Spectrosc. Spect. Anal. 30 114 (in Chinese) [吕群波, 姚涛, 相里斌, 黄旻 2010 光谱学与光谱分析 30 114]

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    Xiang L B, Yuan Y, Lü Q B 2009 Acta Phys. Sin. 58 5399 (in Chinese) [相里斌, 袁艳, 吕群波 2009 物理学报 58 5399]

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    Jian X H, Zhang C M, Zhang L, Zhao B C 2010 Opt. Express 18 5674

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    Wu H Y, Zhang C M, Zhao B C, Li Y C 2009 Acta Phys. Sin. 58 1642 (in Chinese) [吴海英, 张淳民, 赵葆常, 李英才 2009 物理学报 58 1642]

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-11-30
  • 修回日期:  2011-12-26
  • 刊出日期:  2012-07-05

空间调制傅里叶变换光谱仪分束器色散特性研究

  • 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 应用光学国家重点实验室, 长春 130033;
  • 2. 中国科学院研究生院, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61027010, 60977062)、 国家高技术研究发展计划(批准号: 2009AA04Z315)和吉林省科技发展计划(批准号: 201205025) 资助的课题.

摘要: 在基于多级微反射镜的傅里叶变换光谱仪中,由于分束器的色散特性, 不同波长的干涉图具有不同的横向偏移量,其在横向空间会发生混叠. 同时,不同波长的干涉图还具有不同的光程差偏移量,使其在纵向空间也会发生混叠. 根据几何光学原理,干涉图的横向混叠会减小干涉图元的有效面积. 计算表明,本研究中干涉图元的横向混叠面积为总面积的3.4%, 通过数据处理扣除混叠部分可以消除横向混叠的影响. 干涉图的纵向混叠会产生一个附加的相位延迟,削弱谱线的强度. 经分析,附加相位延迟与分束器和补偿板之间的厚度差成正比. 本文给出了发生对比度反转时分束器与补偿板厚度差的极限值, 并利用解线性方程组的方法对纵向混叠的干涉图进行了校正, 反演出的光谱与理想光谱的标准偏差仅为1.7610-14.

English Abstract

参考文献 (23)

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