遙測(cè)用多次反射式彈光調(diào)制傅里葉變換光譜技術(shù)研究.pdf

1、針對(duì)現(xiàn)代光譜技術(shù)發(fā)展的需求，本文以彈光調(diào)制傅里葉變換光譜技術(shù)為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了該光譜的特點(diǎn)，并針對(duì)該技術(shù)的光譜分辨率尚顯不足這一關(guān)鍵問題，同時(shí)為兼顧一定地光能利用率，提出了初次反射式彈光調(diào)制傅里葉變換干涉儀的結(jié)構(gòu)，以期實(shí)現(xiàn)高光譜分辨率、兼顧一定光通量的靜態(tài)、高速、時(shí)間調(diào)制傅里葉變換技術(shù)，并以此為目標(biāo)，論文主要開展了以下工作內(nèi)容：
　　1、從機(jī)械振動(dòng)理論出發(fā)，對(duì)彈光晶體振動(dòng)外形及其對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布特性以及對(duì)彈光效應(yīng)的影響進(jìn)行了分析，確

2、立了二維對(duì)稱面內(nèi)振動(dòng)作為彈光晶體的最終振動(dòng)模態(tài)，并進(jìn)行了二維堆成面子振動(dòng)模態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確定了正八角形的彈光晶體結(jié)構(gòu)；確定選用xyt-18.5°的長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)方式壓電石英晶體作為彈光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)元件，保證了彈光調(diào)制器振動(dòng)頻率具有較好的單一性；確定了耦合辦法和支持方式；最后研制出了Q≈5210、線性度良好的高性能彈光調(diào)制器，為彈光調(diào)制干涉儀的研制提供了基本技術(shù)積累；
　　2、對(duì)所提出的的多次反射式彈光調(diào)制干涉儀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論建模、數(shù)值

3、模擬，確定了其參數(shù)，優(yōu)選出了最佳入射位置和入射角度，推導(dǎo)了其相應(yīng)的干涉光強(qiáng)公式和傅里葉變換光譜表達(dá)式，并進(jìn)行了實(shí)際加工測(cè)試，分析了調(diào)制光程差特點(diǎn)，對(duì)最大光程差進(jìn)行了預(yù)估；結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的多次反射式彈光調(diào)制干涉儀能進(jìn)一步將最大調(diào)制光程差提升15倍左右，達(dá)到約750μm。
　　3、對(duì)整個(gè)彈光調(diào)制光譜遙測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了光學(xué)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了視場(chǎng)角為1mrad，口徑為250mm，焦距為1500mm的R-C望遠(yuǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)30m~無窮遠(yuǎn)處距離

4、的入射光進(jìn)行聚焦，并設(shè)計(jì)了與之相配合的準(zhǔn)直和縮束光學(xué)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)直器采用焦長(zhǎng)為154.2mm的離軸拋物面鏡，縮束系統(tǒng)選用一個(gè)凹面鏡和一個(gè)凸面鏡項(xiàng)配合，縮束倍率約4倍；利用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件對(duì)上述系統(tǒng)進(jìn)行了組合以及優(yōu)化，結(jié)果表明該前置收集光系統(tǒng)所收集的光束的平行度以及光束直徑能滿足多次反射式彈光調(diào)制干涉儀的需求；另外，通過理論分析，確定了光譜儀的參考激光選用雙穩(wěn)頻He-Ne氣體激光器；最后，給出了整個(gè)多次反射式彈光調(diào)制傅里葉變換光譜遙測(cè)系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)