專利名稱：雙通道多普勒外差干涉儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多普勒外差干涉儀。
背景技術(shù)：
一、多普勒外差干涉儀的基本原理的數(shù)學(xué)表達(dá)大氣風(fēng)場測量介質(zhì)是攜帶了風(fēng)場信息的大氣粒子譜線。根據(jù)Doppler效應(yīng)，當(dāng)大氣粒子隨大氣運(yùn)動時，譜線中心頻率將產(chǎn)生頻移，S卩A A/A=A 0/o =v/c。依據(jù)上述關(guān)系通過探測粒子福射線的Doppler頻移即可反演出大氣的運(yùn)動速度。多普勒外差干涉儀采用兩個閃耀光柵代替Michelson干涉儀兩臂的平面反射鏡，并在干涉儀兩臂之間引入一定基礎(chǔ)光程差A(yù)d，干涉儀出瞳處有兩個呈一定夾角0 (0大小與波數(shù)0有關(guān))的出射波前，這兩個出射波前相互疊加產(chǎn)生Fizeau型干涉條紋并被成像在探測器上，條紋的空間頻率是該波數(shù)0與外差波數(shù)(對應(yīng)￠=0° )之差的函數(shù)，如式(I)所示。
權(quán)利要求
1.雙通道多普勒外差干涉儀，包括干涉儀入瞳、準(zhǔn)直系統(tǒng)、分束棱鏡、閃耀光柵組件、條紋成像系統(tǒng)和探測器陣列，其中分束棱鏡的核心部件是50 50半反半透的消偏振分光膜；所述條紋成像系統(tǒng)包括前鏡組和后鏡組，前鏡組的后焦面與后鏡組的前焦面重合；其特征在于 在準(zhǔn)直系統(tǒng)與分束棱鏡之間設(shè)置有窄帶濾光切換裝置，該窄帶濾光切換裝置設(shè)置有中心波長分別為X2的兩個帶通濾光片，能夠使經(jīng)準(zhǔn)直后的入射光選擇性透射；在分束棱鏡的透射光路和反射光路上分別設(shè)置有第一視場棱鏡組和第二視場棱鏡組，每個視場棱鏡組均由兩個視場棱鏡膠合而成，并在膠合面鍍有分色膜，所述分色膜能夠?qū)⒐庾V范圍入Xb的入射光束分成Xa X i透射和X廠X b反射兩束光束,所述中心波長X1' A2分別處于波段范圍人a 人i和人廠人b內(nèi)； 所述閃耀光柵組件包括第一視場棱鏡組的分色膜的透射光路、反射光路上分別設(shè)置的第一閃耀光柵、第二閃耀光柵，以及第二視場棱鏡組的分色膜的透射光路、反射光路上分別設(shè)置的第三閃耀光柵、第四閃耀光柵；四塊閃耀光柵的工作面法線與相應(yīng)的入射光軸均成Littrow角(0J，光柵刻線方向垂直于所述工作面法線與相應(yīng)的入射光軸所確定的平面；其中第一閃耀光柵與第三閃耀光柵構(gòu)成一組對應(yīng)的工作光柵以實現(xiàn)一個波長的干涉，第二閃耀光柵與第四閃耀光柵構(gòu)成一組對應(yīng)的工作光柵以實現(xiàn)另一個波長的干涉；每組對應(yīng)的工作光柵的光柵工作面中心沿光路至分束棱鏡中心的距離之差形成該雙通道多普勒外差干涉儀的基礎(chǔ)光程差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道多普勒外差干涉儀，其特征在于所述窄帶濾光切換裝置采用濾光片輪，該濾光片輪具有旋轉(zhuǎn)軸，兩個帶通濾光片對稱分布在濾光片輪的扇面上；或者采用滑動推拉窗的形式設(shè)置兩個帶通濾光片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道多普勒外差干涉儀，其特征在于所述兩個視場棱鏡組分別與分光棱鏡的透射側(cè)和反射側(cè)膠合在一起，兩個視場棱鏡組靠近膠合面位置的厚度差形成該雙通道多普勒外差干涉儀的基礎(chǔ)光程差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道多普勒外差干涉儀，其特征在于所述兩個視場棱鏡組之一與分光棱鏡膠合在一起，未與分光棱鏡膠合的視場棱鏡組留有的空隙厚度形成該雙通道多普勒外差干涉儀的基礎(chǔ)光程差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的雙通道多普勒外差干涉儀，其特征在于所述分束棱鏡的位置設(shè)置滿足輸入光以45°入射分束棱鏡的分光面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙通道多普勒外差干涉儀，其特征在于所述條紋成像系統(tǒng)采用4f系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙通道多普勒外差干涉儀，其特征在于所述準(zhǔn)直系統(tǒng)為透射式系統(tǒng)或反射式系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種雙通道多普勒外差干涉儀，以實現(xiàn)兩個中心波長目標(biāo)譜線多普勒頻移的測量。該干涉儀包括干涉儀入瞳、準(zhǔn)直系統(tǒng)、分束棱鏡、閃耀光柵組件、條紋成像系統(tǒng)和探測器陣列，其中分束棱鏡的核心部件是5050半反半透的消偏振分光膜，條紋成像系統(tǒng)包括前鏡組和后鏡組，在準(zhǔn)直系統(tǒng)與分束棱鏡之間設(shè)置有窄帶濾光切換裝置，閃耀光柵組件包括反射光路上分別設(shè)置的第一、第二，第三及第四閃耀光柵，四塊閃耀光柵的工作面法線與相應(yīng)的入射光軸均成Littrow角，其中第一與第三，第二與第四構(gòu)成對應(yīng)的工作光柵以實現(xiàn)各自波長的干涉，對應(yīng)的工作光柵的光柵工作面中心沿光路至分束棱鏡中心的距離之差形成該干涉儀的基礎(chǔ)光程差。
文檔編號G01J3/45GK103063305SQ20121056637
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者馮玉濤, 白清蘭, 孫劍, 嚴(yán)鵬 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所