[发明专利]近红外傅里叶变换偏振光谱仪

权利要求书

1.一种近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，包括：激光干涉子系统及其探测单元、白光干涉子系统及其探测单元；

所述激光干涉子系统及其探测单元包括激光器、分束器、动镜、探测器和传感器；其中，激光器产生的激光通过分束器被分成两路，一路为反射激光，一路为透射激光，调整动镜位置改变两光束的光程差，通过探测器获取两激光光束的干涉图，并可得到动镜在移动过程中的倾斜位置信息，把位置信息传递给传感器，从而对动镜进行实时运动反馈调节，使动镜平面与光轴保持垂直状态；

所述白光干涉子系统及其探测单元包括光源、滤波片、斩波器、光阑、偏振器、补偿器、曲面反射镜、聚焦组件和锁相放大器，其中，光源发出的探测光经滤波片滤波为近红外光，再经过斩波器把光调制为高频，然后光经过光阑到达曲面反射镜，出射平行光，经第一偏振器和第一补偿器使所述平行光的偏振状态改变并使调整后的偏振光透射通过；这时，偏振光通过分束器被分成两路，一路为反射光作为参考光，一路为透射光作为探测光；探测光到达样品，与样品发生相互作用，光谱和偏振状态发生改变，携带样品信息的探测光的反射光、透射光或散射光由后续光学系统收集，经曲面反射镜扩束后经分束镜与参考光会聚成一路，调整动镜位置使两路光发生干涉，经第二补偿器和第二偏振器调整该干涉光的偏振状态并使调整后的平行光透射通过，再利用曲面反射镜把光聚集在焦点上，在聚焦的位置放置精密针孔；之后光通过聚焦组件聚焦，在该位置放置探测器；探测器的输出接口与锁相放大器的输入信号接口相连，斩波器的频率输出接口和锁相放大器的参考信号接口相连；此时，输入信号由于受到斩波器的调制与参考信号同频；锁相放大器对得到的信号进行解调，得到白光干涉图，对其进行傅里叶逆变换计算，从而得到近红外光谱，计算获得各向异性特征样品的结构和光学性质。

2.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，所述激光干涉子系统中的激光器是氦氖激光器、二氧化碳激光器、固体激光器或半导体激光器。

3.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，所述激光干涉子系统中的激光探测器能够反映光斑中心位置变化，是四象限探测器或CCD探测器。

4.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，所述分束器能够将一束光分成相互垂直的两束光，是介质膜分束器、金属膜分束器、立方体分束器或平板分束器。

5.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，所述白光干涉子系统中的光源是钨灯、卤素灯或激光驱动白光光源，波段包括近红外部分的光源。

6.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，所述白光干涉子系统中的曲面反射镜是离轴抛物面镜或超环面反射镜。

7.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，所述白光干涉子系统中的聚焦组件是单个透镜或透镜组，或者是单个曲面反射镜或曲面反射镜组。

8.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，所述白光干涉子系统中的偏振器是沃拉斯顿棱镜偏振器、洛匈棱镜偏振器、格兰泰勒棱镜偏振器、格兰激光偏振器、格兰汤普森棱镜偏振器或薄膜偏振器，能够把光变为线偏振光的元件。

9.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，所述白光干涉子系统中的补偿器是波片或光弹相位补偿元件，能够改变光的偏振状态的元件；

所述白光干涉子系统中的探测器是PbSe探测器、Ge探测器、InSb探测器或InGaAs探测器。

10.如权利要求1所述的近红外傅里叶变换偏振光谱仪，其特征在于，对样品的入射角度范围为0度到180度。