專利名稱：靜態(tài)雙通道多普勒外差干涉儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多普勒外差干涉儀。
背景技術：
一、多普勒外差干涉儀的基本原理的數(shù)學表達
大氣風場測量介質(zhì)是攜帶了風場信息的大氣粒子譜線。根據(jù)Doppler效應，當大氣粒子隨大氣運動時，譜線中心頻率將產(chǎn)生頻移，S卩Λ λ/λ=Λ σ/σ =v/c。依據(jù)上述關系通過探測粒子福射線的Doppler頻移即可反演出大氣的運動速度。
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光程差Ad，干涉儀出瞳處有兩個呈一定夾角β (β大小與波數(shù)σ有關)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)σ與外差波數(shù)(對應β=0° )之差的函數(shù)，如式 (I)所示。
權利要求
1.靜態(tài)雙通道多普勒外差干涉儀，包括干涉儀入瞳、準直系統(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; 其特征在于在分束棱鏡的透射光路和反射光路上分別設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的入射光軸均成Littrow角(Θ J，光柵刻線方向垂直于所述工作面法線與相應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成一組對應的工作光柵以實現(xiàn)一個波長的干涉， 第二閃耀光柵與第四閃耀光柵構成一組對應的工作光柵以實現(xiàn)另一個波長的干涉；每組對應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靜態(tài)雙通道多普勒外差干涉儀的基礎光程差；在條紋成像系統(tǒng)的出射光路上設置有一個分色片，在分色片的透射光路依次設置有中心波長為X1的第一帶通濾光片、第一探測器陣列，在在分色片的反射光路上依次設置有中心波長為λ 2的第二帶通濾光片、第二探測器陣列；所述分色膜和分色片均是用于將光譜范圍K λ,的入射光束分成xa Xi透射和入i λ b反射兩束光束,所述中心波長λ P λ 2分別處于波段范圍Xa 入1和λ i Ab 內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的靜態(tài)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和反射側膠合在一起，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光程差。
3.根據(jù)權利要求1所述的靜態(tài)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光程差。
4.根據(jù)權利要求1至3任一所述的靜態(tài)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置滿足輸入光以45°入射分束棱鏡的分光面。
5.根據(jù)權利要求4所述的靜態(tài)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)米用4f系統(tǒng)。
6.根據(jù)權利要求5所述的靜態(tài)雙通道多普勒外差干涉儀，其特征在于所述準直系統(tǒng)為透射式系統(tǒng)或反射式系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種靜態(tài)雙通道多普勒外差干涉儀，以實現(xiàn)兩個中心波長目標譜線多普勒頻移的測量。該干涉儀包括干涉儀入瞳、準直系統(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，閃耀光柵組件包括反射光路上分別設置的第一閃耀光柵、第二閃耀光柵，第三閃耀光柵、第四閃耀光柵，四塊光柵的工作面法線與相應的入射光軸均成Littrow角，其中第一與第三，第二與第四閃耀光柵構成對應的工作光柵以實現(xiàn)各自波長的干涉，每組對應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光程差。
文檔編號G01J3/45GK103063306SQ20121056777
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權日2012年12月24日
發(fā)明者馮玉濤, 嚴鵬, 孫劍, 白清蘭 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所