Статичний фур’є-спектрометр
Номер патенту: 105575
Опубліковано: 26.05.2014
Автори: Сєнічєнков Васілій Андрєєвіч, Строганов Алєксандр Анатольєвіч, Бєлаш Алєксандр Олєговіч, Богачєв Дмітрій Львовіч
Формула / Реферат
1. Статичний Фур'є-спектрометр, що містить вхідний коліматор, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом, який включає світлоподільник і щонайменше два дзеркала, установлені з можливістю створення інтерференційної картини, локалізованої в площині дзеркал, а також пристрій реєстрації, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом за допомогою проекційної системи, виконаної з можливістю проектування на пристрій реєстрації зображення зазначеної інтерференційної картини, який відрізняється тим, що проекційна система включає сферичне дзеркало і лінзовий об'єктив, центрований відносно нормалі до оптичної поверхні дзеркала, причому дзеркало і лінзовий об'єктив виконані з можливістю проходження оптичного випромінювання через лінзовий об'єктив від інтерферометричного вузла до сферичного дзеркала з відбиттям від нього й проходженням через той же лінзовий об'єктив до пристрою реєстрації.
2. Фур'є-спектрометр за п. 1, який відрізняється тим, що лінзовий об'єктив включає щонайменше дві лінзи, виконані з різних матеріалів і з'єднані оптичним контактом, причому одна з лінз виконана плоско-опуклою, а з'єднана з нею друга лінза виконана у формі меніска.
3. Фур'є-спектрометр за п. 1, який відрізняється тим, що інтерферометричний вузол виконаний у вигляді двох скляних прямокутних призм, склеєних гіпотенузними гранями, на одній з яких нанесене світлоділильне покриття, причому в кожній із призм на одній з катетних поверхонь виконані дзеркала, а призми склеєні так, що грані із дзеркалами є суміжними гранями багатогранника, отриманого в результаті склеювання, причому одна із призм інтерферометричного вузла з'єднана оптичним контактом з лінзовим об'єктивом проекційної системи.
4. Фур'є-спектрометр за п. 3, який відрізняється тим, що проекційна система містить компенсатор, розташований між лінзовим об'єктивом і пристроєм реєстрації й з'єднаний з лінзовим об'єктивом оптичним контактом, причому компенсатор виконаний з того ж матеріалу, що й призми інтерферометричного вузла, так що при цьому довжина оптичного шляху в компенсаторі дорівнює оптичному шляху в інтерферометричному вузлі.
5. Фур'є-спектрометр за п. 4, який відрізняється тим, що компенсатор виконаний у вигляді прямокутної призми з відбиваючим покриттям на гіпотенузній грані.
Текст
Реферат: Винахід, що заявляється, належить до інтерференційних спектральних приладів і може бути використаний для спектральних досліджень у різних областях техніки. Задачею даного винаходу є поліпшення оптичних характеристик спектрометра, у якому зниження втрат світла від об'єкта випромінювання на аберації досягається при мінімальному числі вироблених зі зниженими витратами оптичних елементів. Поставлена задача вирішується тим, що статичний Фур'є-спектрометр містить вхідний коліматор, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом, що включає світлоподільник і щонайменше два дзеркала, установлені з можливістю створення інтерференційної картини, локалізованої в площині дзеркал, а також пристрій реєстрації зображення, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом за допомогою проекційної системи з можливістю проектування зображення зазначеної інтерференційної картини на пристрій реєстрації зображення, причому проекційна система включає сферичне дзеркало й лінзовий об'єктив, центрований відносно нормалі до оптичної поверхні дзеркала, а дзеркало й лінзовий об'єктив виконані з можливістю проходження оптичного випромінювання UA 105575 C2 (12) UA 105575 C2 через лінзовий об'єктив від інтерферометричного вузла до сферичного дзеркала з відбиттям від нього й проходженням через той же лінзовий об'єктив до пристрою реєстрації. UA 105575 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід, що заявляється, стосується інтерференційних спектральних приладів і може бути використаний для спектральних досліджень у різних галузях техніки. Фур'є - спектрометри широко застосовуються в спектральних дослідженнях, завдяки високій світлосилі (виграш Жакіно), швидкодії й можливості одночасної реєстрації всього спектру випромінювання досліджуваного діапазону. Фур'є - спектрометри складаються з наступних основних функціональних блоків: системи формування вхідного пучка світла (далі - вхідного коліматора), інтерферометричного вузла, проекційної системи, пристрою реєстрації. У динамічних Фур'є - спектрометрах у якості інтерферометричного вузла найчастіше використовують різні модифікації класичного інтерферометра Майкельсона, що складається з напівпрозорого дзеркала (світлоділильник) і двох дзеркал (або ретровідбивачів), одне з яких рухливе й забезпечує змінну оптичну різницю ходу. При переміщенні рухливого дзеркала відбувається періодична зміна освітленості в площині реєстрації, у такий спосіб відбувається модуляція кожної довжини хвилі спектра вхідного випромінювання, причому частота модуляції обернено пропорційна довжині хвилі. Метрологічні параметри динамічного Фур'є-Спектрометра (наприклад, відношення сигналу до шуму) залежать від глибини модуляції, що, у свою чергу, залежить від рівномірності руху й паралельності переміщення дзеркал інтерферометричного вузла. Зовнішні вібрації при експлуатації Фур'є - спектрометрів впливають на рівномірність руху дзеркал, що обмежує можливість використання динамічних Фур'є - спектрометрів в умовах сильних вібрацій. Особливістю статичних Фур'є - спектрометрів є реалізація просторового розкладання інтерференційної картини в площині пристрою реєстрації уздовж однієї з координат. Переваги статичних Фур'є - спектрометрів перед динамічними полягають в відсутності рухливих конструкцій, лінійних двигунів і порівняно складних систем керування, що дає можливості для створення компактного вібростійкого спектрометра і зниження витрат при його виробництві. Глибина модуляції в статичних Фур'є-спектрометрах залежить від якості переносу зображення, що визначається частото - контрастними характеристиками проекційної системи, і зменшується зі збільшенням аберацій проекційної системи. Зменшення глибини модуляції погіршує метрологічні параметри статичного Фур'є - спектрометра (відношення сигналу до шуму). Отже, для статичних Фур'є - спектрометрів поліпшення метрологічних параметрів пов'язано, у першу чергу, з мінімізацією втрат проекційної системи. У відомих статичних Фур'є-спектрометрах [Патент US № 6222627; патент US № 6930781; Патент US №7092101] задача переносу зображення проекційною системою, з виправленням багатьох видів аберацій, конструктивно вирішується збільшенням в оптичній схемі числа заломлюючих поверхонь і поверхонь, що відбивають, й використанням асферичних поверхонь. У статичному Фур'є-спектрометрі [Патент US № 6222627] інтерферометричний вузол створений на основі двохпроменезаломленого кристалу (називаного авторами [Патент US 6222627] призмою Волластону), а проекційна система включає кілька лінз, розташованих послідовно. У якості пристрою реєстрації зображення використовується багатоелементна діодна лінійка. Основним недоліком даного пристрою є залежність оптичних параметрів спектрометра від матеріалу й геометричних розмірів поляризаційного кристала, який використовується для одержання інтерференційної картини, що приводить до обмежень по спектральній роздільній здатності через залежність різниці ходу від довжини хвилі. Іншим недоліком є втрати на сферичні й хроматичні аберації, чому сприяють послідовно розташовані лінзи в проекційній системі. У статичному Фур'є-спектрометрі [патент US № 6930781] у якості інтерферометричного вузла використовується схема з поперечним зсувом інтерферуючих променів (називаний авторами [патент US № 6930781] інтерферометром Саньяка). Основним недоліком даного пристрою є технічна складність якісного проектування й фокусування зображення, отриманого інтерферометричним вузлом даного типу, з мінімальними втратами світла. Інтерференційна картина в такому випадку перебуває на нескінченності, що вимагає реалізації у Фур'є-спектрометрі проекційної системи, яка складається з оптичних елементів з асферичною поверхнею, що знижує технологічність у виробництві й збільшує вартість. Найбільш близьким до заявленого винаходу, за сукупністю суттєвих ознак є пристрій [Патент US №7092101], у якому інтерферометричний вузол, що включає світлоділильник і два дзеркала, які створюють інтерференційну картину в площині одного із дзеркал, реалізований за схемою інтерферометра Майкельсона. Вхідний коліматор, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом, складається з діафрагми й об'єктива. Зображення зазначеної інтерференційної картини за допомогою проекційної системи, оптично пов'язаної із пристроєм реєстрації зображення, проектується на пристрій реєстрації зображення. 1 UA 105575 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Основним недоліком даного пристрою при дослідженні випромінювання протяжного об'єкта є перенос зображення інтерференційної картини проекційною системою, яка складається з послідовності лінзових компонентів, на пристрій реєстрації. У даному пристрої зниження аберацій забезпечується за рахунок збільшення числа лінз, що, у свою чергу, збільшує габарити спектрометра й виробничі витрати. Для поліхроматичного випромінювання в більшості розглянутих пристроїв задача переносу зображення інтерференційної картини вирішується проекційними системами, які включають послідовно розташовані лінзові компоненти з осьовим ходом променів. Це приводить до втрат розподільної здатності, пов'язаних із хроматичними й сферичними абераціями. При переносі зображення інтерференційної картини, отриманої для протяжного об'єкта, виникають втрати, пов'язані з астигматизмом і кривизною поля. Це істотно знижує якість проектованої на пристрій реєстрації зображення картини, і, отже, - погіршує метрологічні характеристики спектрометра. У проекційних системах, які складаються тільки з послідовно розташованих лінз, технічні рішення по одночасній компенсації різних видів аберацій ведуть до збільшення кількості лінз і габаритів, що приводить до збільшення виробничих витрат. Задачею даного винаходу є поліпшення оптичних характеристик спектрометра, у якому зниження втрат світла при переносі зображення на аберації досягається при мінімальному числі вироблених зі зниженими витратами оптичних елементів. Поставлена задача досягається тим, що статичний Фур'є-спектрометр, містить вхідний коліматор, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом, що включає світлоділильник і, щонайменше, два дзеркала, установлені з можливістю створення інтерференційної картини, локалізованої в площині дзеркал, а також пристрій реєстрації зображення, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом за допомогою проекційної системи з можливістю проектування зображення зазначеної інтерференційної картини на пристрої реєстрації зображення, причому проекційна система включає сферичне дзеркало й лінзовий об'єктив, центрований відносно нормалі до оптичної поверхні дзеркала, а дзеркало й лінзовий об'єктив виконані з можливістю проходження оптичного випромінювання через лінзовий об'єктив від інтерферометричного вузла до сферичного дзеркала з відбиттям від нього й проходженням через той же лінзовий об'єктив до пристрою реєстрації. Запропонована сукупність ознак статичного Фур'є-спектрометра дозволяє досягати мінімальних втрат випромінювання при високій якості переносу зображення інтерференційної картини на пристрій реєстрації, завдяки усуненню сферичних, хроматичних аберацій і астигматизму за рахунок найкращої комбінації мінімального числа оптичних елементів проекційної систем, переважно сферичної форми. У проекційній системі для виправлення хроматичних аберацій при некомпланарності площини інтерференційної картини й площини зображення інтерференційної картини використовується складений лінзовий об'єктив, який включає щонайменше дві лінзи, виконані з різних матеріалів і з'єднані оптичним контактом, причому одна з лінз виконана пласко - опуклою, а з'єднана з нею друга лінза виконана у формі меніска. Для забезпечення вібростійкості інтерферометричний вузол виконаний у вигляді двох скляних прямокутних призм, склеєних гіпотенузними гранями, на одній з яких нанесене світлоділильне покриття, причому для мінімізації числа використовуваних оптичних елементів у кожній із призм на одній з катетних поверхонь виконані дзеркальні покриття, а призми склеєні так, що грані із дзеркальними покриттями є суміжними гранями багатогранника, що вийшов в результаті склейки, причому одна із призм інтерферометричного вузла з'єднана оптичним контактом з лінзовим об'єктивом проекційної системи для забезпечення однакових умов проходження променів, що йдуть від дзеркальних граней інтерферометра до сферичного дзеркала й променів, які йдуть від сферичного дзеркала до пристрою реєстрації. Проекційна система містить компенсатор, розташований між лінзою і пристроєм реєстрації і з'єднаний для забезпечення вібростійкості з лінзовим об'єктивом оптичним контактом, причому для рівності довжин оптичного шляху в компенсаторі і в інтерферометричному вузлі він виконаний з того ж матеріалу, що й призми інтерферометричного вузла. Для забезпечення компактності компенсатор виконаний у вигляді рівнобедреної прямокутної призми з покриттям, що відбиває, на гіпотенузній грані, при цьому пристрій реєстрації розташований перпендикулярно площини однієї із дзеркальних граней багатогранника інтерферометричного вузла. Пристрій, що заявляється, пояснюється наступними кресленнями: На фіг. 1 представлена функціональна схема статичного Фур'є-спектрометра (розріз у площині об'єкта випромінювання). 2 UA 105575 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На фіг. 2 представлена схема Фур'є-спектрометра (розріз у площині пристрою реєстрації зображення) На фіг. З представлений статичний Фур'є-спектрометр (аксонометрія) На фіг. 5 представлене формування різниці ходу у інтерференційному вузлі Фур'єспектрометра На фіг. 6 представлені інтерферуючі промені на площині спостереження інтерференції На фіг. 7 показаний хід променів у проекційній системі з виправленням хроматичної аберації На фіг. 8 показаний хід променів з виправленням польових аберацій Статичний Фур'є-спектрометр за фіг. 1-3 складається із вхідного коліматора 1, оптично пов'язаного з інтерферометричним вузлом 2, проекційної системи 3 і пристрою реєстрації зображення 4. Вхідний коліматор 1 направляє випромінювання від аналізованого об'єкта 5 на інтерферометричний вузол 2. Вхідний коліматор може містити діафрагму й систему з декількох лінз. У цьому випадку, для забезпечення рівномірності освітленості дзеркал і мінімально необхідної для оптичного узгодження кількості елементів схеми, він виконаний у вигляді діафрагми 6 і двох лінз 7 і 8. Інтерферометричний вузол 2 може бути виконаний з окремих дзеркал за класичною схемою інтерферометра Майкельсона. Інтерферометричний вузол 2 по Фіг.1 реалізований у вигляді двох прямокутних рівнобедрених призм 9 і 10, виконаних з одного матеріалу (з однаковими значенням показника переломлення п) і склеєних з метою підвищення вібростійкості й мінімізації витрат у виробництві. За Фіг.2 на одній з гіпотенузних граней 16 нанесене покриття, що відбиває, з коефіцієнтом відбиття близьким до 50 % (переважно, у діапазоні від 40 % до 60 %), з утворенням світлоділильника, причому в кожної із призм 9 і 10 на їх катетних поверхнях 17 і 18 виконані дзеркальні покриття (переважно, з коефіцієнтом відбиття більше 95 %). В інших виконаннях можливе використання окремих юстуємих дзеркал, розташованих у безпосередній близькості від катетних поверхонь призм, однак реалізація дзеркальних покриттів на зазначених поверхнях забезпечує вібростійкість і мінімізацію виробничих витрат. Інтерферометричний вузол 2 і проекційна система 3 оптично узгоджені так, що спрямований в інтерферометричний вузол 2 світловий пучок розділяється на грані 16, відбивається від дзеркальних поверхонь 17 і 18 призм 9 і 10 і потім попадає на лінзовий об'єктив 11. Проекційна система 3 включає сферичне дзеркало 12, що дозволяє знизити втрати світла на хроматичні аберації, лінзовий об'єктив 11 (дублет), і компенсатор 13, розташований по фіг. 3 між лінзовим об'єктивом 11 і пристроєм реєстрації зображення 4. Компенсатор 13, з'єднаний з лінзовим об'єктивом 11 оптичним контактом, виконаний з того ж матеріалу, що й призми 9 і 10 інтерферометричного вузла 2. Пристрій реєстрації 4 виконано у вигляді багатоелементного приймача (наприклад, CCD або CMOS), що дозволяє поліпшити енергетичні й метрологічні параметри реєстрації, у тому числі, сигнал/шум, поріг детектування й час виміру. В інших виконаннях пристрій реєстрації зображення 4 може бути виконаний у вигляді скануючого фотоприймача, наприклад, відикону. Компенсатор 13 по фіг. 3 виконаний у вигляді прямокутної призми із дзеркальним покриттям на гіпотенузній грані 19 і встановлений на лінзовому об'єктиві 11 так, що світловий пучок, відбитий від дзеркала 12 і пройшовший назад крізь лінзовий об'єктив 11, входить у першу катетну грань призматичного компенсатора 13, відбивається і від гіпотенузної грані, виходить на пристрій реєстрації зображення 4. Для уніфікації деталей і підвищення технологічності складання, компенсатор 13 виконаний у вигляді призми, що ідентична одній із призм 9 або 10 інтерферометричного вузла 2, таким чином довжина оптичного шляху в компенсаторі 13 дорівнює оптичному шляху в призмах 9 і 10 інтерферометричного вузла 2. Лінзовий об'єктив 11 по фіг. 2 проекційної системи 3 з'єднаний оптичним контактом з інтерферометричним вузлом 2, що підвищує вібростійкість такої системи й виключає необхідність використання в пристрої юстуємих елементів, забезпечуючи його компактність. Лінзовий об'єктив 11 виконаний із двох лінз, одна з яких плоско-опукла 14, а інша 15 - виконана у формі меніска й з'єднана з першою, причому радіус кривизни ввігнутої поверхні лінзи 15 збігається з радіусом кривизни опуклої поверхні плоско-опуклої лінзи 14, що дозволяє виправити сферичні аберації. Лінзи 14 і 15 виконані з різних сортів стекол, з показниками переломлення п, що відрізняються, для виправлення хроматичних аберацій положення, причому лінза 14 виконана зі скла з більш високим значенням показника переломлення η З'єднання лінз 14 і 15 у результаті склейки знижує втрати світла на поверхнях оптичного контакту й спрощує конструктивне завдання кріплення лінзового об'єктива 11. Для одержання інтерференційної картини призми 9, 10 інтерферометричного вузла 2 за фіг. 4 розгорнуті один відносно другого навколо осі, перпендикулярної площини склейки, на кут α і 3 UA 105575 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 склеєні так, що для проходячих в інтерференційному вузлі 2 променів виникає змінна оптична різниця ходу по одній з координат у площині катетної грані, у результаті чого в площинах дзеркальних поверхонь 17 і 18 призм 9 і 10 спостерігається інтерференційна картина у вигляді послідовності темних і світлих смуг. Грані із дзеркальними покриттями 17 і 18 по фіг. 4 є суміжними гранями багатогранника, отриманого в результаті склейки. Пристрій функціонує в такий спосіб. Оптичне випромінювання від аналізованого об'єкта 5 попадає в статичний Фур'є-спектрометр через вхідний коліматор 1, узгоджений по апертурі із проекційною системою 3. Вхідний коліматор перетворює випромінювання від кожної точки об'єкта 5 у близький до паралельного пучок і направляє отриманий пучок в інтерферометричний вузол 2, забезпечуючи рівномірність освітленості робочої площі дзеркальних поверхонь призм 9 і 10 інтерферометричного вузла 2. На світлоділильнику 16 (фіг. 5) відбувається розподіл пучка. Кожна частина розділеного пучка проходить по своєму шляху з відбиттям від дзеркальних граней 17 і 18. Через змінну різницю ходу ΔΙ(х) виникає інтерференція променів і формування двомірної інтерференційної картини в площинах дзеркальних граней 17 і 18 призм 9 і 10. За допомогою проекційної системи 3, оптично погодженої із вхідним коліматором 1 і інтерференційним вузлом 2, а також за допомогою компенсатора 13, зображення отриманої двомірної інтерференційної картини проектується на пристрій реєстрації зображення 4. Спектральна роздільна здатність статичного Фур'є - спектрометра визначається якістю переносу інтерференційної картини й просторовою частотою N роздільних інтерференційних смуг її зображення на пристрої реєстрації 4 (фіг.6). Різниця ходу ΔΙ лінійно залежить від координати х уздовж інтерференційної картини в площині дзеркальних поверхонь призм 9 і 10, а також від кутавзаємного розвороту . У діапазоні малих кутів залежність виражається формулою ΔΙ(х) = 2 αх, тобто зі збільшенням кута α розвороту призм 9, 10 різниця ходу променів ΔΙ збільшується. За фіг. 6 у кожній точці P площини інтерференційної картини (наприклад, дзеркальної поверхні 17 призми 9) для двох інтерферуючих променів L1 і L2 під кутом α друг до друга збільшення різниці ходу dІ змінюється від смуги до смуги уздовж лінії перетинання хвильових поверхонь V1, V2 (лінія перетинання хвильових поверхонь перпендикулярна площини фіг.6). Просторова частота інтерференційних смуг N для фіксованого лінійного поля інтерференції для малих кутів по формулі N=2α/ зменшується зі збільшенням довжини хвилі випромінювання від об'єкта 5 і визначається кутом α при фіксованій довжині хвилі . Так на довжині хвилі випромінювання = 1 мкм при використанні прямокутних призм 9, 10 з гіпотенузною гранню розміром 40 мм, величина кута повороту призм α один відносно одного становить порядку 20 кутових хвилин, при цьому кількість інтерференційних смуг становить 200 у лінійному полі пристрою реєстрації розміром 30 x 30 мм. Відсутність хроматичних аберацій збільшення забезпечується використанням у складі проекційної системи 3 відбиваючого елемента, тобто сферичного дзеркала 12. Хроматичні аберації положення, що виникають у випадку відступу від симетрії системи, наприклад, зсуву площини реєстрації M’A’ зображення за фіг. 7 на відстань h від площини формування інтерференційної картини MA, виправляються використанням склейки лінз 14 і 15 з різних сортів скла. При цьому лінза 14 виконана зі скла з більш високим значенням показника переломлення п, чим лінза 15. Промені, що виходять із точки А інтерференційної картини, розташованої в площині дзеркальної грані 17 призми 9, у результаті переломлення розходяться залежно від довжини хвилі на відповідний кут . Після відбиття від сферичного дзеркала 12 промені проходять через той же лінзовий об'єктив 11, у результаті відбувається компенсація первісного відхилення на кут . Промені 1 і 2 збираються в точці А’ площини реєстрації зображення. Усунення хроматичної аберації положення забезпечує кращу частотно-контрастну характеристику проекційної системи, отже - кращі метрологічні параметри (дозвіл, відношення сигналу до шуму) статичного Фур'є-спектрометра. Виправлення монохроматичних аберацій забезпечується оптичним узгодженням інтерференційного вузла 2 і проекційної системи 3. Об'єктом переносу є сформована на дзеркальних гранях призм 9 і 10 інтерференційна картина. У проекційній системі 3 використання сферичного дзеркала 12 дозволяє зображувати об'єкт, розміщений у центрі його кривизни, без сферичної аберації при будь-яких апертурних кутах пучка. Використання лінзового об'єктива 11, як коригувального елемента оптичної схеми проекційної системи 3, забезпечує усунення аберацій кривизни поля зображення в меридіональному розтині для точок інтерференційної картини поза оптичною віссю OO1 по фіг. 8 (наприклад В і В’). Використання складеного лінзового об'єктива 11 із двох лінз 14 15 з різними показниками переломлення дозволяє компенсувати некомпланарність дзеркальної площини 17 і площини реєстрації 20 M В’, вираженої зсувом h. 4 UA 105575 C2 5 10 Для точок інтерференційної картини, сформованої в площині дзеркальної поверхні 17, таке рішення дозволяє виправити астигматизм, що виникає для випадків точки В, що лежить поза оптичною віссю ОО1. Це, у свою чергу, підвищує якість зображення В’ у поле реєстрації 20 M В’. Для уніфікації використовуваних оптичних елементів і компактності розміщення пристрій реєстрації зображення 4 розташовується перпендикулярно площини дзеркальної поверхні 17 призми 9, і зображення інтерференційної картини переноситься на пристрій реєстрації 4 за допомогою компенсатора 13. Винахід, що заявляється, забезпечує високі значення світлосили й глибини модуляції при одержанні двомірної інтерференційної картини, перенос її зображення з мінімальними втратами при найкращій комбінації мінімального числа використовуваних оптичних елементів, завдяки конструктивній реалізації інтерферометричного вузла й погодженої проекційної системи з компенсатором, з'єднаних оптичним контактом у єдиний модуль. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 1. Статичний Фур'є-спектрометр, що містить вхідний коліматор, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом, який включає світлоподільник і щонайменше два дзеркала, установлені з можливістю створення інтерференційної картини, локалізованої в площині дзеркал, а також пристрій реєстрації, оптично пов'язаний з інтерферометричним вузлом за допомогою проекційної системи, виконаної з можливістю проектування на пристрій реєстрації зображення зазначеної інтерференційної картини, який відрізняється тим, що проекційна система включає сферичне дзеркало і лінзовий об'єктив, центрований відносно нормалі до оптичної поверхні дзеркала, причому дзеркало і лінзовий об'єктив виконані з можливістю проходження оптичного випромінювання через лінзовий об'єктив від інтерферометричного вузла до сферичного дзеркала з відбиттям від нього й проходженням через той же лінзовий об'єктив до пристрою реєстрації. 2. Фур'є-спектрометр за п. 1, який відрізняється тим, що лінзовий об'єктив включає щонайменше дві лінзи, виконані з різних матеріалів і з'єднані оптичним контактом, причому одна з лінз виконана плоско-опуклою, а з'єднана з нею друга лінза виконана у формі меніска. 3. Фур'є-спектрометр за п. 1, який відрізняється тим, що інтерферометричний вузол виконаний у вигляді двох скляних прямокутних призм, склеєних гіпотенузними гранями, на одній з яких нанесене світлоділильне покриття, причому в кожній із призм на одній з катетних поверхонь виконані дзеркала, а призми склеєні так, що грані із дзеркалами є суміжними гранями багатогранника, отриманого в результаті склеювання, причому одна із призм інтерферометричного вузла з'єднана оптичним контактом з лінзовим об'єктивом проекційної системи. 4. Фур'є-спектрометр за п. 3, який відрізняється тим, що проекційна система містить компенсатор, розташований між лінзовим об'єктивом і пристроєм реєстрації й з'єднаний з лінзовим об'єктивом оптичним контактом, причому компенсатор виконаний з того ж матеріалу, що й призми інтерферометричного вузла, так що при цьому довжина оптичного шляху в компенсаторі дорівнює оптичному шляху в інтерферометричному вузлі. 5. Фур'є-спектрометр за п. 4, який відрізняється тим, що компенсатор виконаний у вигляді прямокутної призми з відбиваючим покриттям на гіпотенузній грані. 5 UA 105575 C2 6 UA 105575 C2 7 UA 105575 C2 8 UA 105575 C2 9 UA 105575 C2 10 UA 105575 C2 11 UA 105575 C2 12 UA 105575 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюСтатический фурье - спектрометр
Автори російськоюСтроганов Александр Анатольевич, Белаш Александр Олегович, Богачев Дмитрий Львович, Сениченков Василий Андреевич
МПК / Мітки
МПК: G01J 3/45
Мітки: фурьє-спектрометр, статичний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/15-105575-statichnijj-fureh-spektrometr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Статичний фур’є-спектрометр</a>
Попередній патент: Спосіб хімічної регенерації активованого вугілля
Наступний патент: Пристрій для виявлення сторонніх предметів в технологічному матеріалі, що збирається сільськогосподарською машиною
Випадковий патент: Запірно-запобіжний пристрій проти недозволеного згвинчування різьбового елемента та знімач для його демонтажу