[发明专利]一种非对称空间外差光谱仪结构

摘要

本发明公开了一种非对称空间外差光谱仪结构，包括：入射光阑、准直物镜、闪耀光栅、棱镜集成的干涉模块、成像镜头以及阵列型探测器。其中，棱镜集成的干涉模块为该光谱仪结构的核心部件，由一块直角梯形棱镜和一块等腰三棱镜组成。入射光首先由光栅衍射之后再进入干涉模块，被分束界面分为两束光后，分别由干涉模块中的平面反射镜和普罗棱镜进行反射，实现两光束的非等光程空间干涉。本发明所述的非对称空间外差光谱仪结构中只需要一个光栅，且干涉模块被棱镜集成，具有光路简单、装调方便、光谱分辨率高等优点，可有效提高系统的集成度和稳定性，在多谱线高精度多普勒测速领域有着广泛的应用前景。

主权项

1.一种非对称空间外差光谱仪结构，其特征在于：包括：－入射光阑(100)，用于导入信号光；－准直物镜(200)，用于对导入信号光准直；－闪耀光栅(300)，用于对准直后的信号光色散；－干涉模块(400)，由一块直角梯形棱镜和一块等腰直角三棱镜组成，用于使色散后的信号光实现非对称空间外差干涉，形成干涉条纹；－成像镜头(500)，用于对干涉条纹进行缩小或放大成像；－阵列式探测器(600)，用于对缩小或放大成像后的干涉条纹进行探测；经所述准直物镜准直后的信号光垂直入射至闪耀光栅；当信号光波长为闪耀波长时，经闪耀光栅后的衍射光垂直于直角梯形棱镜的斜角侧面进入干涉模块，且衍射光的光轴通过直角梯形棱镜斜角侧面的几何中心；进入所述干涉模块后的衍射光被分为两束，分别由反射面(405)和普罗棱镜进行反射，其中，反射面(405)为等腰直角三棱镜中沉积有高反膜的侧面，当入射光波长偏移闪耀波长时，从干涉模块出射的两光束将沿相反的方向小角度偏转，实现两光束的空间干涉；所述直角梯形棱镜的斜角侧面为一个正方形，且边长不小于入射光斑直径；斜角侧面与下底面的夹角为45°；所述直角梯形棱镜主截面的直角腰边长与上底边长相等；所述直角梯形棱镜的直角侧面与上底面形成一个普罗棱镜，当光束入射至所述直角梯形棱镜的直角侧面与上底面时将发生全反射，并使全反射光沿原入射光的方向返回；所述等腰直角三棱镜的侧面为一个正方形，且边长与直角梯形棱镜的斜角侧面边长相等；等腰直角三棱镜的主截面的底边长度与直角梯形棱镜主截面的底边长度相等；所述等腰直角三棱镜的底面与直角梯形棱镜的底面相互对准胶合，且胶合后等腰直角三棱镜中沉积有高反膜的侧面与直角梯形斜角侧面平行。