Убакыт-кондиционер түрүндөгү интерферометрдик спектрометрдин принцибин жана колдонулушун изилдөө

Спектрометрлердин көптөгөн түрлөрүнүн ичинен интерферометриялык спектрометрлер... менен айырмаланат.Жогорку жарык өткөрүү жөндөмдүүлүгү, жогорку спектрдик чечилиш, жогорку сигнал-ызы-чуу катышы жана кең тилкелүү камтууАл олуттуу артыкчылыктарга ээ. Призмаларга же торчолорго таянган салттуу дисперсиялык спектрометрлерден айырмаланып, ал ар кандай толкун узундуктарындагы жарыкты үстүнө коюу үчүн интерференция принцибин колдонот жана андан кийин интерференция маалыматын спектрге декоддоо үчүн Фурье түрлөнтүүсүн колдонот. Бул ага өтө жакын толкун узундуктарын айырмалоого, алсыз жарык же инфракызыл шарттарда сигналдын ызы-чууга карата жогорку катышын сактоого жана көрүнгөн жарыктан орто жана алыскы инфракызылга чейин кең тилкелүү өлчөөлөргө жетүүгө мүмкүндүк берет. Ал атмосфералык мониторингде, айлана-чөйрөнү алыстан зонддоодо жана инфракызыл материалдарды талдоодо кеңири колдонулат. Интерферометриялык спектрометрдин өзөгү толук интерференциялык тилкелерди алуу жана спектрдик бөлүштүрүүнү калыбына келтирүү үчүн оптикалык жол айырмасынын (OPD) өзгөрүүлөрүн түзүүдө жана жазууда жатат. OPD алуу ыкмасына таянып, аны убакыт боюнча модуляцияланган, мейкиндик боюнча модуляцияланган жана убакыт боюнча башкарылган түрлөргө бөлүүгө болот. Бул макалада классикалык чоң апертуралык статикалык интерферометриялык сүрөткө тартуу спектрометрин (LASIS) мисал катары колдонуп, убакыт боюнча башкарылган типтеги интерферометриялык спектрометрге токтолот.

LASIS түзүлүшү негизинен алдыңкы телескоптун оптикалык системасынан, цементтелген жарым беш бурчтуу призмалардан жасалган туурасынан кеткен кесүүчү интерферометрден, Фурье сүрөт объективинен жана аянт массивинин детекторунан турат. Алдыңкы телескоп максаттуу нурдун диафрагмасын интерферометрге дал келтирүү үчүн кысуу үчүн колдонулат, ошону менен системанын өлчөмүн натыйжалуу түрдө азайтат (1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй). Иштөө учурунда туурасынан кеткен кесүүчү интерферометр кирүүчү максаттуу нурланууну оптикалык жол айырмасы бар эки когеренттүү нурга бөлүп, оптикалык системанын арткы фокалдык тегиздигинде интерференциялык тилкелерди түзөт. Оптикалык жол айырмасынын чоңдугу спектрдик чечилишти аныктайт: оптикалык жол айырмасы канчалык чоң болсо, чечилиш ошончолук жогору болот. Андан кийин детектор бир эле учурда максаттын эки өлчөмдүү мейкиндик маалыматын жана бир өлчөмдүү спектрдик маалыматын камтыган интерференциялык модуляцияланган "интерференциялык сүрөттү" (2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй) жазат.

1-сүрөт LASIS оптикалык принцибинин схемалык диаграммасы

(Сүрөт булагы: Ху Бинглян. Интерферометриялык спектроскопиялык сүрөт тартуу технологиясынын өнүгүшүнө сереп (чакыруу менен))

2-сүрөт. LASIS чыгышынан алынган интерферометр тарабынан модуляцияланган "интерференция сүрөтү".

(Сүрөт булагы: Ли Сянбин. Чоң диафрагмалуу статикалык интерферометриялык сүрөткө тартуу спектрометри үчүн сүрөттү оңдоо технологиясы боюнча изилдөө)

3-сүрөттө белгилүү бир жер объектисинин спектрдик маалыматын алуу процесси көрсөтүлгөн. 3(а)-сүрөттө ар кандай символдор (■, ★, ●) ар кандай жер объектилеринин жайгашкан жерин билдирген сүрөткө тартуу процесси көрсөтүлгөн. Шыпыргы менен түртүү операциясы уланып жатканда, детектор ар кандай оптикалык жол айырмачылыктары астында бир эле жер объектисинин интерференциялык тилкелерин акырындык менен алат, андан кийин толук интерферограмма алуу үчүн аларды сканерлөө тартибинде бириктирет (3(б)-сүрөт). Бир пикселдин тилке ийри сызыгы ушул интерферограммадан алынат (3(в)-сүрөт), ал эми Фурье трансформациясынан кийин, ал пикселдин спектрдик ийри сызыгын декоддоого болот (3(г)-сүрөт). Бүт процесс тилке тигиш, караңгы токту коррекциялоо жана ызы-чууну иштетүү, Фурье декоддоо жана спектрдик калибрлөө сыяктуу маалыматтарды иштетүү кадамдарын камтыйт. Бул кадамдар ар бир пикселдин спектрдик маалыматынын тактыгын жана ишенимдүүлүгүн камсыз кылат, андан ары талдоо жана колдонуу үчүн бекем негиз түзөт.