[实用新型]一种横向剪切干涉仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种横向剪切干涉仪，尤其涉及一种具有正交主截面的棱镜横向剪切干涉仪。

背景技术

高通量静态傅里叶变换成像光谱技术是目前国际上的研究热点，这类成像光谱仪其中的一种实现方式是在平行光路中放置横向剪切干涉仪实现等倾干涉成像，这种干涉成像的实现方式不受光学系统相对孔径的制约及干涉域和成像面始终共面的技术特点，因而可实现大相对孔径高灵敏度的干涉光谱探测。

常用于这类光谱成像的横向剪切干涉仪多采用具有分束面的基于分振幅干涉的方式实现，结构型式有基于循环回路的Sagnac干涉仪，以Michelson干涉仪为基础的采用直角反射镜(或直角反射棱镜)或三面直角反射镜(或角锥棱镜)的干涉仪以及改进的Mach-Zehnder干涉仪。

基于循环回路的Sagnac干涉仪由于其共光路的技术特点从而可实现稳定的干涉图而广泛地应用于航天遥感仪器中，这种干涉仪分束与合束的两路光束走过相同的路径，从出射面出射的两束光其中一束两次透过分束面，另一束光从分束面两次反射，因此要求分束面要严格实现分光比及消偏振，这使得实现宽谱段分光的分光膜系设计实现非常严格，分光比及消偏振差异会使两出射光束强度不相等并因此降低了干涉分光效率。

基于Michelson光路的直角反射镜(或直角反射棱镜)或三面直角反射镜(或角锥棱镜)的横向剪切干涉仪产生的两束光在分束与合束的光路过程中分别透射一次和反射一次，因而两束出射光可实现等强度干涉，对分光膜系的要求较低，干涉效率高。当这种干涉仪采用实体形式的棱镜方式实现时具有结构紧凑，稳定性好，结构件夹持容易的技术特点。

基于Michelson光路的实体形式的分束器采用直角棱镜来实现分光，反射镜采用直角棱镜(或角锥棱镜)来实现横向剪切，要实现实体干涉仪的结构型式需要进行多次胶合，这种光路的横向剪切实现方向和光路走向均在主截面内，分束面的对齐方向与剪切方向同向，分束面在胶合过程中调整对齐误差时会带来横向剪切量的误差，因此难以保证仪器的参数要求。

实用新型内容

为了解决背景技术所述的问题，本实用新型提出了一种改进的棱镜横向剪切干涉仪，这种横向剪切干涉仪的棱镜具有正交的主截面，其胶合对齐方向和横向剪切方向不在一个平面内。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型的第一种技术方案：

横向剪切干涉仪，其特殊之处在于：

包括两块相同的半立方屋脊棱镜；

半立方屋脊棱镜包括棱镜一和棱镜二；棱镜一为屋脊棱镜，屋脊棱镜包括两个直角面和一个斜面，两个直角面为屋脊面；棱镜二为直角棱镜，直角棱镜包括直角面一和直角面二；所述棱镜一的斜面设置在直角面一上，棱镜二的斜面为分束面，一个半立方屋脊棱镜的直角面二为入射面，另一个半立方屋脊棱镜的直角面二为出射面；

两块半立方屋脊棱镜沿分束面胶合，相应的两块半立方屋脊棱镜的棱镜一的斜面垂直；

其中一块半立方屋脊棱镜相对应另一块半立方屋脊棱镜沿垂直于屋脊棱并平行于分束面的方向存在错位；

两块半立方屋脊棱镜分别为第一棱镜和第二棱镜，当入射光由第一棱镜中棱镜二的直角面二入射至分束面时，入射光的一部分经分束面反射形成反射光、另一部分经分束面透射形成透射光；

反射光入射至第一棱镜中棱镜一的屋脊面，再被这个棱镜一的屋脊面反射至分束面后，由第二棱镜的直角面二出射；

透射光入射至第二棱镜中棱镜一的屋脊面，再被这个棱镜一的屋脊面反射至分束面后，由第二棱镜的直角面二出射。

上述棱镜二为等腰直角棱镜。

棱镜一的斜面与棱镜二的直角面是全等的。

棱镜一与棱镜二是一体的。

半立方屋脊棱镜通光口径为D，棱镜一的厚度为c，棱镜二的直角面为边长为a的正方形，半立方屋脊棱镜的高为h；

a、c和D满足：a＝c＝D，h＝3/2a。

本实用新型的第一种技术方案：

横向剪切干涉仪，其特殊之处在于：

包括两块相同的半立方屋脊棱镜；

半立方屋脊棱镜包括棱镜一和棱镜二；棱镜一为屋脊棱镜，屋脊棱镜包括两个直角面和一个斜面，两个直角面为屋脊面；棱镜二为直角棱镜，直角棱镜包括直角面一和直角面二；所述棱镜一的斜面设置在直角面一上，棱镜二的斜面为分束面，一个半立方屋脊棱镜的直角面二为入射面，另一个半立方屋脊棱镜的直角面二为出射面；

两块半立方屋脊棱镜沿分束面胶合，相应的两块半立方屋脊棱镜的棱镜一的斜面垂直；