基于Wollaston棱镜组的新型光谱仪的研究

论文摘要

干涉光谱技术作为一种精密的分析探测技术,在科研、军事和国民经济等方面具有广泛的用途。相对于色散型的光谱技术而言,它具有高通量和多通道的优点。干涉光谱技术可分为时间调制干涉光谱技术和空间调制干涉光谱技术。空间调制干涉光谱技术相对于时间调制干涉光谱技术的优点是稳定性强,实时性好,原理简单,成本低。而如何提高仪器的光谱分辨率和光通量一直是干涉光谱技术中最重要的研究问题之一。本文首先简述了干涉光谱技术的发展过程和种类,介绍了使用偏振分光器件的空间调制型干涉光谱仪的工作原理。在此基础上采用双层渥拉斯顿（Wollaston）棱镜组作为分光器件搭建了干涉光谱仪实验系统,并进行了干涉光谱实验。实验中利用面阵CCD做探测器采集了He-Ne激光器干涉图像,通过对其进行傅里叶变换,获得了光源的归一化光谱图。通过和使用单个Wollaston棱镜的干涉光谱仪复原的光谱图进行对比,可以看出使用双层Wollaston棱镜组可以将光谱分辨率和光通量提高一倍左右。此外,还对整个系统进行了光通量、调制度以及误差分析。图33幅,表1个,参考文献52篇。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 2 光谱技术概述
• 2.1 光谱技术分类
• 2.2 色散型光谱技术
• 2.3 干涉型光谱技术
• 2.3.1 原理
• 2.3.2 时间调制干涉光谱技术
• 2.3.3 空间调制干涉光谱技术
• 2.3.4 干涉光谱技术的新进展
• 3 偏振型干涉光谱仪
• 3.1 基于Savart板的傅里叶变换光谱仪
• 3.2 基于Wollaston棱镜的傅里叶变换光谱仪
• 3.2.1 原理
• 3.2.2 光通量分析
• 3.2.3 空间调制干涉光谱仪的采样
• 3.2.4 系统调制度分析
• 4 实验系统的构成
• 4.1 系统位置的选择
• 4.2 Wollaston棱镜的尺寸
• 4.3 实验
• 4.3.1 实验1
• 4.3.2 实验2
• 4.4 光谱图对比
• 4.5 光谱分辨率误差分析
• 4.6 结论
• 5 工作总结与展望
• 参考文献
• 附录 A
• 作者简历
• 学位论文数据集