Спектрометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСГ 1 УБЛИК 9) 1)4 С 01 ) 3/ ЕНИЯ АНИЕ ИЗ МУ С ТЕЛЬСТ К ДатОРС инженеи кар 198 СССР 198 5 СПЕКТРОМЕТР Изобретение относ и и может быть ис ференционных спекЦель изобретени аста интерференци ся к областльэовано в опт ых прин- увелич ной карт Спектро орахонт ет подавления фона ит из трехзеркальнобразованного зе метрферо,г сост го инт калами СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК(56) Оптика и спектроскопит.53, У 5, с.926-929.Авторское свидетельствоУ 1032335, кл. С 01 3 3/26 и 3. Между зеркалами 1 и 2 последовательно установлены светоделитель 4,поляризатор 5 и первая анизотропнаяпластинка 6. Между зеркалами 2 и 3 установлена вторая анизотропная пластинка 7. Коэффициенты отражения зеркал 1 и 3 близки к 1, а зеркало 2 -частично пропускающее. Светоделитель4 может быть выполнен в виде трехгранкой призмы, с помощью которой исследуемое излучение вводится во многолучевой интерферометр. Этот интерферометр состоит иэ зеркал 2 и 3 санизотропными пластинками 6 и 7 и образует вместе с поляризатором 5 селективный отражатель. Наибольшуюдобротность имеет лишь тот собственный тип колебаний, частота которогосовпадает с одной иэ резонансных частот селективного отражателя. Другиетипы колебаний являются низкодобротными. 2 з.п. ф-лы, .1 ил.1 13Изобретение относится к оптике иможет быть использовано в интерференционных спектральных устройствах, вчастности для определения тонкойструктуры широких спектральных линий,Цель изобретения - увеличение контраста интерференционной картины засчет подавления фона.На чертеже представлена блок-схема устройства.Спектрометр состоит из трехзеркального интерферометра, образованного зеркалами 1, 2 и 3, внутри которого между зеркалами 1 и 2 последовательно установлены светоделитель4, полный поляризатор 5 и первая анизотропная пластинка 6. Между зеркалами 2 и 3 установлена вторая анизотропная пластинка 7, Для упрощенияконструкции и уменьшения потерь зер"кало 2 нанесено на анизотропнуюпластинку 6, а зеркало 3 - на анизотропную пластинку 7. Обратные стороны аниэотропных пластинок 6 и 7просветлены. Зеркала 1 и 3 имеют коэффициенты отражения, близкие к 1,а зеркало 2 выполнено частично пропускающим. Аниэотропные пластинки 6и 7 закреплены в оправах, обеспечивающих вращение пластинок вокруг осиинтерферометра (не показано).Светоделитель 4 может быть выполнен в виде трехгранной призмы с углом при вершине, близким к 2 агсрп,где и - показатель преломления призмы. Призма установлена внутри спектрометра симметрично по отношениюк входному и выходному лучам так,чтоодна иэ боковых граней призмы направляет исследуемое излучение внутрьспектрометра, а другая боковая граньпризмы, выводя исследуемое излучениеиз спектрометра, направляет его нафотоприемник. Поляризатор 5 выполненв виде поляризованной призмы (типапризмы Глана) и ориентирован так,что ось максимального пропусканияполяризатора лежит в плоскости падения излучения на дисперсионную призму 4,Спектрометр работает следующим образом.Исследуемое излучение с помощью светоделителя 4 вводится внутрь спектрометра, подвергая предварительной частотой селекции и направляется через поляризатор 5 на многолучевой интерферометр, состоящий из .зеркал17290 2 40 45 50 55 5 10 5 20 25 30 35 2 и 3 с анизотропными пластинками6 и 7. Этот анизотропный многолучевой интерферометр с установленным .перед ним поляризатором 5 являетсяселективным отражателем. После прохождения через полный поляризатор 5излучение становится линейно-поляризованным параллельно оси пропусканияполяризатора, После отражения отанизотропного многолучевого интерферометра поляризация либо сохраняется(когда частота падающей волны совпадает с собственной частотой селективного отражателя), либо становитсяэллиптической. Волны с эллиптическойполяризацией ослабляются поляризато"ром 5. Полностью подавляются поляризатором 5 волны, поляризация которыхпосле отражения от анизотропного многолучевого интерферометра оставаясьлинейной, повернута на 90 по отношению к оси пропускания поляризатора 5, Этот эффект достигается подбором величин анизотропии пластиной6 и 7, а также ориентацией их опти-,ческих осей. Волна, поляризация которой после отражения от анизотропного многолучевого, интерферометра (состоящего из зеркал 2 и 3 с пластинками 6 и 7) не меняется, проходитчерез поляризатор без ослабления ииспытывает многократные отражениямежду зеркалом 1, перед которым установлен светоделитель 4 и селективным отражателем (анизотропным многолучевым интерферометром с установленным перед ним поляризатором 5). Таким образом, наибольшую добротность (наименьшие потери) имеет лишь тот собственный тип колебаний спектрометра, частота которого совпадаетс одной из собственных (резонансных)частот селективного отражателя. Излучение, соответствующее этому типуколебаний, выводится с помощью светоделителя 4 и направляется на фотоприемники. Другие типы колебаний являются низкоцобротными. Из них наименьшую добротность (наибольшие потери, равные 1002) имеют типы колебаний на антирезонансных частотах селективного отражателя, расположенныхпосредине между его собственнымичастотами. На этих частотах излучение.на выходе спектрометра отсутствует.Для сканирования исследуемого спектра зеркала 2 и 1 синхронно перемещаются с помощью пьезокерамики, одноЧк/2 оставитель В.Рандошкинехред А.Кравчук Редактор В.Ковту ктор М.Демчи аказ 2412/36 Тираж 776 дарственног изобретенийква, Ж,одписное ВНИИПИ Гопо делам113035, М омнтета СССР и открытии аушская наб оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна временно осуществляется развертка и в регистрирующем блоке.Спектрометр позволяет значительно (в сотни раз и более) увеличить контраст интерференционной картины по сравнению с прототипом и может использоваться, в частности, для обнаружения слабых компонентов спектральных линий, находящихся вблизи сильной компоненты, путем подавления фона, создаваемого сильной компонентой. Кроме того, применение дисперсионной призмы в качестве светоделителя для .ввода и вывода излучения позволяет осуществить предварительную частотную селекцию излучения, что важно при исследовании широких спектральных линий.. Спектрометр, состоящий из последовательно расположенных первого зеркала, поляризатора-светоделителя, первой анизотропной пластинки, второго зеркала, второй анизотропной пластинки и третьего зеркала, о .тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения контраста интерференционной картины за счет подавления 30 фона, между светоделителем и первой, анизотропной пкпастиной дополнительно установлен полный поляризатор так,. что ось пропускания поляризатора лежит в плоскости падения излучения на светоделитель, а анизотропные пластинки выполнены и установлены так, что для них на длине волны центра рабочей области спектрометра выполняются соотношения40 где Ч, и ц - фазовые сдвиги междуобыкновенным и необыкновенным лучами в пеРвой и второй анизотроп=ных пластинках соответственно1- 1 к,к,1+4 кк,о - азимут оптической оси первой анизотропной пластинки по отношению к оси пропускания поляризатора;азимут оптической оси второй .анизотропной пластинки по отношению к оптической оси первой анизотропной пластинки,К и Кз - энергетические коэффициенты отражения второго и третьего зеркал соответственно;Т - энергетический коэффициент пропускания второго зеркала.2. Спектрометр по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения предварительной спектральной селекции и уменьшения несе-. лективных потерь, светоделитель выполнен в виде трехгранной дисперсионной призмы с углом при вершине, близким к гагсйдп, где п показатель преломления призмы.3. Спектрометр по п.1 и 2, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения плавной регулировки контраста интенференционной картины, анизотропные пластинки установлены с возможностью поворота относительно оси интерферометра.