【摘要】：傅里葉變換紅外光譜儀具有多通道、高通量、波數(shù)準確、雜散光低等優(yōu)點,廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療分析、空間探測、軍事偵察、反恐防化及氣象探測等領域。研究了輕型靜態(tài)干涉系統(tǒng)的微型傅里葉變換紅外(FTIR,Fourier transform infrared)光譜儀。用兩個正交放置的多級階梯微反射鏡取代傳統(tǒng)的動鏡結構,引入輕型柵條分束器取代了傳統(tǒng)的平行平板分束器,采用微透鏡陣列簡化了多鏡片式后置光學系統(tǒng),簡化了儀器結構,降低了儀器的體積與重量,并減小了畸變。因此,該系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定、結構緊湊,重復性好等優(yōu)點。本文主要開展了μFTIR光譜儀系統(tǒng)的研究工作,取得主要成果如下:(1)進行了輕型柵條分束器的設計與研究。作為μFTIR干涉系統(tǒng)的關鍵器件,輕型柵條分束器的結構精度及分束窗腐蝕深度的一致性,是決定噪聲與采樣間隔的重要因素。設計了10周期與20周期兩種結構的輕型柵條分束器,并進行了建模仿真。采用濕法腐蝕工藝制作了輕型柵條分束器,并進行了誤差測試和分析。(2)完成了微透鏡陣列的制作與測試。通過建模仿真,分析了微透鏡陣列的光學性能,以及基底面形對光譜復原的影響。對所制作的微透鏡陣列的表面粗糙度以及微透鏡陣列中單透鏡矢高的一致性進行了測試分析。(3)完成了實驗平臺的搭建與實驗研究。采用設計制作的微型光學元件搭建了微型傅里葉變換紅外光譜儀實驗平臺,測試得到了紅外光源的干涉圖,通過傅里葉變換得到了光源的復原光譜。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH744.1

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