[发明专利]基于光开关阵列的傅里叶变换光谱仪及制作方法

摘要

基于光开关阵列的傅里叶变换光谱仪及制作方法，涉及红外光谱探测与红外光谱分析技术领域，解决现有传统时间调制傅里叶变换红外光谱仪由于采用高精度的动镜驱动机构带来的体积大、重量沉等问题，同时存在空间调制傅里叶变换红外光谱仪由于采用制冷型红外面阵探测器带来的价格昂贵等问题，由光源、准直镜、分束器、平面反射镜、阵列相位反射镜、光开关阵列、聚焦镜和点探测器组成。本发明利用阵列相位反射镜对入射光场进行分布式相位调制，并利用光开关阵列对出射的干涉光场阵列进行振幅调制以实现分步式选通和探测的光谱仪器。本发明可以使用点探测器进行探测，不仅进一步减小体积和重量，而且大大降低了成本。

主权项

1.基于光开关阵列的傅里叶变换光谱仪，包括准直镜(2)、分束器(3)、平面反射镜(4)、阵列相位反射镜(5)、光开关阵列(6)、聚焦镜(7)和点探测器(8)；/n光源(1)发出的光经准直镜(2)准直为平行光束，分束器(3)将平行光束分为强度相等的两束相干光，一束光被分束器(3)反射后入射到阵列相位反射镜(5)上，另一束光透过分束器(3)入射到平面反射镜(4)上；所述阵列相位反射镜(5)对透过分束器(3)的入射光场进行分布式相位调制；被所述阵列相位反射镜调制的光场与被平面反射镜反射的光场再次经分束器相干叠加形成干涉光场；所述光开关阵列(6)对干涉光场进行空间分步式接收，并通过聚焦镜(7)和点探测器(8)后获得干涉图序列；/n其特征是；/n所述阵列相位反射镜(5)将入射光场进行空域分割，每个相位反射镜单元对应一个光场分割单元，所述相位反射镜单元所对应的光场分割单元与平面反射镜(4)对应区域反射的光场在分束器(3)出射面上干涉时对应一个相位差，出射光场为具有空间相位差分布的干涉光场阵列，且每个相位反射镜单元对应所述干涉光场阵列中的一个干涉光场单元；/n出射的干涉光场阵列入射到光开关阵列(6)上，光开关阵列由二维空间分布的多个光开关单元组成，每一个光开关单元对应于干涉光场阵列中一个干涉光场单元；通过控制每个光开关单元的开闭来控制干涉光场阵列中对应干涉光场单元的通断，实现干涉光场阵列中对应于某一相位差的干涉光场的选通；/n按照阵列相位反射镜上相位调制量的空间分布顺序依次控制光开关阵列(6)上对应光开关单元的开闭，使干涉光场阵列中的各干涉光场单元按照相位差的顺序依次通过光开关阵列(6)；实现干涉光场按照相位差的顺序被探测器依次采集，最终形成干涉图序列；/n所述分束器(3)为带有栅棱结构的轻型分束器由栅棱、分束窗和分束膜组成，所述栅棱对分束器进行空间分割形成分束窗阵列，分束膜位于分束窗上表面或分束窗和栅棱的上表面，栅棱对分束膜起支撑作用；/n栅网分束器中的栅棱在横向的宽度是其纵向宽度的