轻型傅里叶变换光谱仪干涉系统研究
发布时间：2020-12-19 01:01
傅里叶变换红外光谱仪具有高通量、多通道、波数示数精确、杂散光低以及重复性好的优点,在食品监测、气体检测、炸弹探测、矿产勘探、航天任务、医疗诊断、海洋探索、质量和过程控制等方面具有广泛的应用。轻型傅里叶变换红外光谱仪通过两个多级微反射镜实现光程差的空间离散和干涉图的静态二维采样,通过引入轻型分束器有效降低了系统的体积和重量,实现干涉系统的轻量化。因此,该系统具有结构紧凑简单、性能稳定、重复性好、轻量化等优点。本文主要开展了轻型傅里叶变换红外光谱仪干涉系统的研究工作,主要研究内容如下:(1)对低阶梯多级微反射镜进行了设计及制作技术研究。提出了厚度依次减半的多层膜沉积方法,制作低阶梯多级微反射镜。制定了工艺流程,进行了关键技术研究,成功制作出32级低阶梯多级微反射镜。测试结果表明,粗糙度为1.72nm,平均阶梯高度为626.9nm,满足系统的要求。为提高系统的光谱分辨率,提出了采用湿法腐蚀方法制作128级低阶梯多级微反射镜,并进行了实验探索。(2)分析研究了多级微反射镜的面型误差对复原光谱的影响。建立了阶梯弯曲模型,采用ASAP软件对实验数据进行模拟仿真,得到阶梯形变量与复原光谱之间的关系。...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图1.2层状光栅干涉仪原理图
光谱仪（Scharf 等.，2009），工作波段为中波红外。该傅里叶变换光谱仪的核心为光栅干涉仪，主要包括 100μm 的光栅和静电梳齿驱动器。图1.4 微型傅里叶变换红外光谱仪原理图Figure 1.4 The building principle of the micro FTIR module2007 年，土耳其 Ko 大学提出了一种紧凑型傅里叶变换光谱仪，是将Michelson 干涉仪和层状光栅结构集成到 FR4 扫描平台上，通过电磁驱动控制平台，具有结构紧凑、携带方便的优点。（Urey 等.，2008；Ataman and Urey 等.，2008；Holmstrom 等.，2007）。FR4 是一种聚合物环氧玻璃树脂
因此，该材料的工程性能、热性能、机械性能良好，且具有制造成本低的优点。系统的光谱分辨率为 0.89nm@638nm。图1.5 采用FR4平台的干涉仪示意图Figure 1.5 Schematic of the lamellar grating interferometer employing a FR4 platform2006 年，奥地利克恩顿州技术研究所和德国夫琅和费光子微系统研究所共
【参考文献】：
期刊论文
[1]微小型傅里叶变换光谱仪波前像差分析与光谱修正[J]. 吕金光,梁静秋,梁中翥,秦余欣. 光学学报. 2018(02)
[2]基于双直角分束器的反射式静态傅里叶光谱仪光学系统[J]. 李晚侠,卢启鹏,宋源,于新洋. 光学学报. 2017(08)
[3]同轴倾斜转镜式傅里叶变换红外光谱仪的系统误差容限研究[J]. 李奇峰,王慧捷,陈达,陈文亮,徐可欣. 纳米技术与精密工程. 2017(01)
[4]平行转镜式光谱仪原理与误差容限分析（英文）[J]. 才啟胜,相里斌,方煜,谭政. 光子学报. 2016(05)
[5]平行双转镜傅里叶变换光谱仪[J]. 赵宝玮,相里斌,才啟胜,吕群波,周锦松. 光谱学与光谱分析. 2015(11)
[6]微小型静态傅里叶变换红外光谱仪中复眼缩束系统的光学设计及仿真研究[J]. 陈成,梁静秋,梁中翥,吕金光,秦余欣,田超,王维彪. 光学学报. 2015(11)
[7]准直系统热光学效应对静态傅里叶变换红外光谱仪光谱复原的影响研究[J]. 陈成,梁静秋,梁中翥,吕金光,秦余欣,田超,王维彪. 物理学报. 2015(13)
[8]一种光谱分辨率可调的新型空间调制傅里叶变换光谱仪[J]. 廉玉生,廖宁放,吕航,吴文敏,董志刚. 光谱学与光谱分析. 2014(11)
[9]薄膜应力造成基片弯曲变形的力学分析[J]. 赵明炬. 兵器材料科学与工程. 2014(03)
[10]红外探测器非均匀性校正系统研制[J]. 朱瑞飞,王超,魏群,贾宏光,周文明. 红外与激光工程. 2013(07)
博士论文
[1]中阶梯光栅光谱仪谱图信息处理方法研究[D]. 尹禄.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017
[2]非制冷红外焦平面探测器测试及验证成像技术研究[D]. 刘子骥.电子科技大学 2013
[3]碲镉汞红外探测器光电响应特性的机理研究[D]. 王俊.中国科学技术大学 2012
[4]厚胶光学光刻技术研究[D]. 唐雄贵.四川大学 2006
[5]氧化钒薄膜及非致冷红外探测器阵列研究[D]. 王宏臣.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]HgCdTe红外探测器的微弱信号检测系统设计[D]. 任洁.哈尔滨理工大学 2015
[2]SiO2/TiO2薄膜的制备及其自清洁减反射性能研究[D]. 汤华清.暨南大学 2013
[3]基于硅的湿法腐蚀特性仿真与制作微折射结构[D]. 李斌.华中科技大学 2011
[4]硅的各向异性湿法腐蚀工艺及其在微纳结构中的应用研究[D]. 陈骄.国防科学技术大学 2010
[5]硅器件湿法各向异性腐蚀加工技术研究[D]. 万珊珊.长春理工大学 2009
[6]（100）、（110）硅片湿法各向异性腐蚀特性研究[D]. 李志伟.武汉理工大学 2008
[7]MEMS湿法腐蚀工艺的研究[D]. 郝子宇.河北工业大学 2005
本文编号：2924946
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图1.2层状光栅干涉仪原理图
光谱仪（Scharf 等.，2009），工作波段为中波红外。该傅里叶变换光谱仪的核心为光栅干涉仪，主要包括 100μm 的光栅和静电梳齿驱动器。图1.4 微型傅里叶变换红外光谱仪原理图Figure 1.4 The building principle of the micro FTIR module2007 年，土耳其 Ko 大学提出了一种紧凑型傅里叶变换光谱仪，是将Michelson 干涉仪和层状光栅结构集成到 FR4 扫描平台上，通过电磁驱动控制平台，具有结构紧凑、携带方便的优点。（Urey 等.，2008；Ataman and Urey 等.，2008；Holmstrom 等.，2007）。FR4 是一种聚合物环氧玻璃树脂
因此，该材料的工程性能、热性能、机械性能良好，且具有制造成本低的优点。系统的光谱分辨率为 0.89nm@638nm。图1.5 采用FR4平台的干涉仪示意图Figure 1.5 Schematic of the lamellar grating interferometer employing a FR4 platform2006 年，奥地利克恩顿州技术研究所和德国夫琅和费光子微系统研究所共
【参考文献】：
期刊论文
[1]微小型傅里叶变换光谱仪波前像差分析与光谱修正[J]. 吕金光,梁静秋,梁中翥,秦余欣. 光学学报. 2018(02)
[2]基于双直角分束器的反射式静态傅里叶光谱仪光学系统[J]. 李晚侠,卢启鹏,宋源,于新洋. 光学学报. 2017(08)
[3]同轴倾斜转镜式傅里叶变换红外光谱仪的系统误差容限研究[J]. 李奇峰,王慧捷,陈达,陈文亮,徐可欣. 纳米技术与精密工程. 2017(01)
[4]平行转镜式光谱仪原理与误差容限分析（英文）[J]. 才啟胜,相里斌,方煜,谭政. 光子学报. 2016(05)
[5]平行双转镜傅里叶变换光谱仪[J]. 赵宝玮,相里斌,才啟胜,吕群波,周锦松. 光谱学与光谱分析. 2015(11)
[6]微小型静态傅里叶变换红外光谱仪中复眼缩束系统的光学设计及仿真研究[J]. 陈成,梁静秋,梁中翥,吕金光,秦余欣,田超,王维彪. 光学学报. 2015(11)
[7]准直系统热光学效应对静态傅里叶变换红外光谱仪光谱复原的影响研究[J]. 陈成,梁静秋,梁中翥,吕金光,秦余欣,田超,王维彪. 物理学报. 2015(13)
[8]一种光谱分辨率可调的新型空间调制傅里叶变换光谱仪[J]. 廉玉生,廖宁放,吕航,吴文敏,董志刚. 光谱学与光谱分析. 2014(11)
[9]薄膜应力造成基片弯曲变形的力学分析[J]. 赵明炬. 兵器材料科学与工程. 2014(03)
[10]红外探测器非均匀性校正系统研制[J]. 朱瑞飞,王超,魏群,贾宏光,周文明. 红外与激光工程. 2013(07)
博士论文
[1]中阶梯光栅光谱仪谱图信息处理方法研究[D]. 尹禄.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017
[2]非制冷红外焦平面探测器测试及验证成像技术研究[D]. 刘子骥.电子科技大学 2013
[3]碲镉汞红外探测器光电响应特性的机理研究[D]. 王俊.中国科学技术大学 2012
[4]厚胶光学光刻技术研究[D]. 唐雄贵.四川大学 2006
[5]氧化钒薄膜及非致冷红外探测器阵列研究[D]. 王宏臣.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]HgCdTe红外探测器的微弱信号检测系统设计[D]. 任洁.哈尔滨理工大学 2015
[2]SiO2/TiO2薄膜的制备及其自清洁减反射性能研究[D]. 汤华清.暨南大学 2013
[3]基于硅的湿法腐蚀特性仿真与制作微折射结构[D]. 李斌.华中科技大学 2011
[4]硅的各向异性湿法腐蚀工艺及其在微纳结构中的应用研究[D]. 陈骄.国防科学技术大学 2010
[5]硅器件湿法各向异性腐蚀加工技术研究[D]. 万珊珊.长春理工大学 2009
[6]（100）、（110）硅片湿法各向异性腐蚀特性研究[D]. 李志伟.武汉理工大学 2008
[7]MEMS湿法腐蚀工艺的研究[D]. 郝子宇.河北工业大学 2005
本文编号：2924946
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