Инфракрасный спектрометр

.изобреи. Спектпреобраыи в. виде ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Институт физики АЕ БС(57) Изобретение относитсяствам для получения и региспектра и может использовакладной спектроскопии. Целтения - увеличение дисперсирометр содержит нелинейныйзователь частоты, выполнен двух нелинейных кристаллов 1 и 2, лазер 3 опорного излучения, систему формирования и совмещения пучков иссле"дуемого ИК и опорного излучений, состоящую из коллиматоров 4 и 5, полупрозрачной пластины 6 и объектива 7,сменный свтофильтр 8, щель 9, панорамный приемник, включающий опти-.вский фильтр О, объектив 1 1 и светочувствительный слой 2. Благодаря конструктивным особенностям нелинейногопреобразователя частоты ИК-излучениекаждой длины волны преобразуется визлучение на суммарной частоте в двухнаправлениях, симметричных относительно оси спектрометра. Фильтрслужит для выделения излучениядлины волны - либо Ъ Ъ , либогде фазовосогласованное преобразование. с длиной волны Фпроисходит в (, .направлении осн спектрометра. 2 ил.Изобретение относится к устройствам для получения и регистрации спектра и может использоваться в прикладной спектроскопии,5Целью изобретения является увеличение дисперсии.На фнг.приведена оптическаясхема спектрометра; на.фиг. 2 - нелинейный преобразователь частот, 10Инфракрасный спектрометр содержитнелинейный преобразователь частоты,выполненный в виде двух нелинейньикристаллов 1 и 2, лазер 3 опорногоизлучения, систему Формирования и сов мещения пучков исследуемого ИК и опорного излучений, состоящую из коллиматоров 4 и 5, полупрозрачной пластины 6 и объектива 7, сменный светофильтр 8 с длинами волн 9 - % или 20Ъгде Ъа - длина волны исследуемого ИК излучения, щель 9, размещенную в Фокусе объектива 7, панорамныйприемник, Включающий оптический фильтр10, объектив 11 и светочувствительный слой 12.Устройство работает следующим об,разом.Исследуемое ИК-излучение и опорное излучение коллимируются коллиматорами 4 и 5 соответственно и сводятся в пространстве с помощью полупрозрачной пластины 6. С помощью объектива 7 и щели 9 формируется расходящийся пучок В нелинейном преобраэователе частоты, где осуществляетсянелинейное преобразование исследуемого ИК"излучения в излучение на суммарной частоте. Спектр исследуемого.ИК-излучения определяется по угловому распределению преобразованного излучения, зарегистрированному панорамным приемником преобразованногоизлучения, Благодаря конструктивнымособенностям нелинейного преобразователя частоты ИК-излучение каждойдлины волны, эа исключением, преобразуется в излучение на суммарнойчастоте в двухнаправлениях а и Ь,симметричных относительно оси спектрометра (см. Фиг. 2). Поскольку длянаправления а О,с О,с 8, то в этома а.направлении в кристалле 1 происходитфаэосогласованное преобразование ИКизлучения с длиной волны 1а В 55кристалле 2 - с длиной волны Япричем , 1% , Аналогичная ситуацияа аимеет место в направлении Ь, вдолькоторого в кристалле 1 происходит фазосогласованное преобразование ИКизлучения с длиной волны Ъ причемЬ о 1 ф=Ъ =Ъ;, а в кристалле 2 - с длинойволны Ъ , причем Ъ =Ъ = %. Для исклюЬ Ъ ачехия этой неоднозначности служитфильтр 8 с длинами волн ЪЭ илн% а Ъ соответственно, при этом в на"правлениях а и Ь преобразуется излучение с длиной волны, равной либо 9;,либо %Дисперсия данного инфракрасногоспетрометра в, 2 раза выше дисперсиипрототипа, поскольку для каждой длины волны(,:2/Ргде в =8 = О,П р и м е р. Нелинейный преобразователь выполнен из ЕВЬОв виде двухкристаллов 1 и 2, вырезанных под уголом О =70 к оптической оси, а в качестве лазера 3 использован лазер наФ1 АС:Ид =1,Обр, При этом при комнатной температуре в направлении осиспектрометра осуществляется фазосогласованное преобразование 9 =2 рьОдновременно преобразуется ИК-излучение с длинами волн в диапазоне1,8-2 р или 2-2,5 1 н при .использованиифильтра 8,Фильтр 8 состоит из 17 чередующихся слоев из Т 10 и 810 с различнымитолщинами слоев.Разрешающая способность спектрометра %/Ь"10При плотности мощности опорного излучения .На щели О, 1 МВт/см эффективность смещения частот в кристалле Ь 11 ВОз длиной 4 см изменяется от 35 до 127. при изменении углового распределения излучения за щелью посредством варьирования ширины щели.Ф о р м у л а изобретенияИнфракрасный спектрометр, содержащий оптически связанные лазер опорного излучения, нелинейный преобразователь частоты, систему Формирования и совмещения пучков исследуемого ИК- излучения и опорного излучения в нелинейном преобразователе частоты и панорамный приемник преобразованного излучения, о т л и ч а ю щ и й с.я тем, что, с целью увеличения дисперсии спектрометра, нелинейный преобразователь частоты выполнен в виде двух нелинейных кристаллов, располо 1376717женных последовательно по ходу излучения так, что их оптические оси лежат в оДной плоскости с осью спектрометра, образуют с ней углы О, соот-. ветствующие фаэосогласованному преобразованию исследуемого излучения с длиной волны Ъ, и повернуты другофо относительно друга на угол 180 - 28 перед нелинейным преобразователем частоты на пути исследуемого иэлучения установлен сменный фильтр с дли-. нами волн Ъ90 иссоответствен" но, а между системой Формирования и совмещения пучков исследуемого и рпорного иэлучений и нелинейным преобразователем установлена щель, перпенди-. кулярная главной плоскости преобразователя.