簡介
`2Buf8|a, 2HNH@K 傅里葉變換光譜儀(FTS)是利用干涉儀與一個平移反射鏡來產(chǎn)生干涉圖樣的
光學(xué)儀器。干涉圖的傅里葉變換提供了
光源的頻譜。由于FTS提高了測量速度、分辨率的提升和簡潔的機械結(jié)構(gòu)性[1],F(xiàn)TS方法通常優(yōu)于單色儀。在FRED中模擬FTS并不復(fù)雜。在本案例中,在FRED中將會使用一個嵌入式腳本來創(chuàng)建和運行FTS模型。將會使用該模型分析三種不同的光譜。
QcQ:hHF 7b2N'^z} 在FRED中建立光譜儀
J@{yWgLg "KY9MBzPD 為了簡化過程,使用一個理想的點光源、理想的
透鏡和理想的分束表面(圖1)。詳細的擴展光源、真實的
鏡頭、分束器或線柵分束器可以納入其中使之用于更加實際的分析。
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A|BvRZd 圖1 簡單的傅里葉變換光譜儀模型,由一個點光源、理想透鏡和具有可移動反射鏡的邁克爾遜干涉儀組成。來自光源的準(zhǔn)直光束被送入到50/50的分束器上。反射光傳播到一個固定的反射鏡(綠色),透射光傳播到一個平移反射鏡(藍色)。來自兩個路徑的光經(jīng)過分束器后重新組合,收集到的能量在(黑色)探測器處測量。
J jCzCA:K_ FRED模型的第一步是創(chuàng)建一個相干的點光源對象。接著,創(chuàng)建一個光譜并分配給光源。光譜可以從文本文件導(dǎo)入、圖片的數(shù)字化取樣或者由特定的函數(shù)(高斯或黑體)計算得到。使用FRED“l(fā)ens Module”表面類型構(gòu)成的“自定義元件”對象,可以創(chuàng)建理想透鏡,透鏡位于距離點光源10mm處。“l(fā)ens Module”表面具有10mm的
焦距和5mm的半孔徑。接下來,使用與準(zhǔn)直光束成45度角的平面表面創(chuàng)建理想分束表面。創(chuàng)建了自定義“50/50”分束涂層(圖2)并應(yīng)用到該表面。
\@kY2,I V z90=,wd _J51:pi 圖2 自定義50/50分束涂層規(guī)格。如果指定一個單一波長,則涂層將同樣適用于光源的所有波長。
*q%)q 系統(tǒng)中的兩個反射鏡是通過兩個FRED的“Mirror”對象,它們都具有“反射”涂層和“反射所有”
光線追跡控件。每個反射鏡位于距離分束器20mm處,一個在+y方向上平移,另一個在+z方向上。最后,在垂直于分束器的組合光束方向上,添加一個吸收表面和對應(yīng)的分析面,模型就完成了。
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35 運行光譜儀重現(xiàn)光源光譜
~67L -4p^wNR 在初始結(jié)構(gòu)中,干涉儀兩光束路徑具有相同的路徑長度,即光程差(OPD)為零。為了收集光源的光譜信息,一個反射鏡必須移動一些距離來改變OPD。在反射鏡的移動的每一步中,落到探測器上的功率將會被收集。由此產(chǎn)生的探測器功率和OPD的圖像,稱為干涉圖,并將會經(jīng)過一個快速傅里葉變換(FFT)來確定光源功率和光空間頻率。為了自動運行這一過程,可以創(chuàng)建一個嵌入式腳本(寫在FRED內(nèi)置BASIC中)來移動反射鏡和收集探測器的值。
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