吉林省科技发展计划基金(201205025)
- 作品数：6 被引量：8H指数：2
- 相关作者：梁中翥吕金光梁静秋秦余欣田超更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院研究生院中国科学院大学更多>>
- 发文基金：吉林省科技发展计划基金国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程理学更多>>
- 空间调制傅里叶变换光谱仪分束器色散特性研究被引量：5
- 2012年
- 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1.76×10^(-14).
- 吕金光梁静秋梁中翥
- 关键词：傅里叶变换光谱仪分束器色散干涉图
- 准直系统热光学效应对静态傅里叶变换红外光谱仪光谱复原的影响研究
- 2015年
- 在以多级微反射镜为核心器件的静态傅里叶变换红外光谱仪中,由于准直系统距离红外光源较近,光源的热辐射会导致其局部温度升高,从而引起材料折射率发生改变,使得由准直系统出射的光束存在一定的发散角,进而影响光谱仪系统复原光谱所能达到的分辨率水平.本文研究了光谱仪系统正常工作状态下准直系统各区域的温度分布情况,由此计算出了相应的离焦量.通过计算准直光束发散角在光程差采样区域内的分布,分析了由此引入的附加光程差对光谱复原的影响.通过计算光谱结构误差随准直系统温度的变化,得到了准直系统温度控制的合理范围.最后,对基于SiC光源的光谱仪进行了实验,结果显示制冷光源复原光谱的光谱结构误差与非制冷光源的光谱结构误差相比有明显改善.因此,降低光源温度对减小准直系统热光学效应的影响是非常有效的.本文的研究结果将为解决同类问题提供参考.
- 陈成梁静秋梁中翥吕金光秦余欣田超王维彪
- 关键词：红外光谱仪准直系统折射率变化
- 多级反射镜阵列Monte Carlo法误差合成与统计分析被引量：4
- 2012年
- 本文研究的傅里叶变换红外光谱仪利用两面多级反射镜阵列替代时间调制型傅里叶变换光谱仪中的平面反射镜,以多级反射镜阵列对干涉图数据进行二维采样,从而减小系统的体积并增加系统的稳定性.由于多级反射镜阵列在其制作过程中加工精度的限制,各子反射镜之间会存在厚度偏差ε与角度偏差θ,这将影响到采样干涉图的光强分布与复原光谱的质量.本文将各子反射镜的ε与θ作为随机变量,利用Monte Carlo方法对傅里叶变换光谱仪中所有子反射镜的误差项进行合成,并通过对误差合成后光谱误差因子Q的统计分析来评价子反射镜的各误差项对复原光谱的影响.统计结果表明,Q的统计均值随着σε与σθ的增加表现为一单调递增的曲面,且与两个偏差之间具有准线性关系.依据对Q的统计分析,可以确定多级反射镜阵列各子反射镜ε与θ的容限.
- 吕金光梁静秋梁中翥
- 关键词：傅里叶变换光谱仪MONTE
- 空间调制傅里叶变换红外光谱仪干涉系统透射效率研究被引量：2
- 2013年
- 光学系统表面的反射与材料的吸收会降低空间调制傅里叶变换红外光谱仪中光的透过率。通过对干涉系统透过率函数的计算和对采样干涉图与复原光谱的仿真,结果显示透过率函数作用下的干涉图像对比度下降,复原光谱中的谱线强度发生衰减。分析表明,干涉图像对比度的下降主要是由分束器对入射光的有效反射引起的,而谱线强度的衰减则是由与增透膜的光强反射率R1、分束膜的光强反射率R2和材料的吸收系数α有关的透射效率函数所决定。通过分析论证,对于本文所研究的光谱波段,可以不考虑材料的吸收,所以透射效率主要由R1和R2决定。由此,将透射效率作为设计指标,根据系统的设计需求,就可以得到增透膜与分束膜光强反射率的容限值。
- 吕金光梁静秋梁中翥秦余欣田超
- 关键词：傅里叶变换光谱仪
- 时空联合调制成像光谱仪前置成像系统分析与设计
- 2014年
- 为满足红外成像光谱仪大光通量、高稳定性的应用需求,提出了一种基于多级阶梯微反射镜的静态化、无狭缝式、新型红外时空联合调制型傅里叶变换成像光谱仪结构.对其工作原理和光程差的产生方式进行了分析.作为该成像光谱仪的重要部件,前置成像系统决定了光程差的分布,其性能直接影响到目标物体的图像质量.根据系统光程差的产生方式,分析和设计了像方远心光路结构的前置成像系统.利用被动光学消热差方法对前置成像系统进行了消热差研究.结果表明:当温度在-20—60?C的范围内时,各个视场的调制传递函数均达到衍射极限,在多级阶梯微反射镜的总阶梯高度范围内成像质量良好;在不同的温度下,各视场处主光线在像面上的最大入射角小于0.02?.
- 王文丛梁静秋梁中翥吕金光秦余欣田超王维彪
- 关键词：中波红外
- 中波红外傅里叶变换成像光谱仪后置成像系统分析与设计
- 2014年
- 提出了一种基于多级微反射镜的静态化新型红外傅里叶变换成像光谱仪结构。系统不含狭缝和可动部件，因此光通量大、结构稳定。介绍了该成像光谱仪的工作原理和光程差的产生方式。根据系统原理对后置成像光学系统进行了分析与设计。结果表明：在-20℃～60℃的温度范围内，系统成像质量良好。全视场传递函数在CCD奈奎斯特频率17lp／mm处大于0．6。系统的均方根（RMS）最大光斑直径小于12μm，系统单个像元能量集中度大于80％，冷光阑匹配效率接近100％。以RMS光斑直径变化为标准，计算了系统的公差灵敏度矩阵，计算结果表明，后置成像系统0视场光斑尺寸小于16μm的可能性为97．7％。
- 王文丛梁静秋梁中翥吕金光秦余欣田超王维彪
- 关键词：光学器件中波红外
