專利名稱：用數(shù)字干涉儀輔助裝調(diào)真空紫外干涉光譜儀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，它涉及一種調(diào)試方法，即對紫外—真空紫外干涉光譜儀用數(shù)字干涉儀進(jìn)行輔助裝調(diào)。
紫外—真空紫外光譜儀由于其光源為短波光源，可見光弱，用眼直接觀測、調(diào)試難度大。對于一般光譜儀，通常采用光源替換法進(jìn)行紫外—真空紫外光譜儀調(diào)試，即用激光器代替短波光源，完成儀器調(diào)試。由于一般光譜儀只需調(diào)出分立光譜，精度要求不高，采用光源替換法足以滿足調(diào)試要求。而干涉光譜儀原理不同于普通光譜儀，干涉光譜儀必須調(diào)出干涉圖，因而嚴(yán)格要求每個光學(xué)元件的位置、傾斜量等光學(xué)參數(shù)調(diào)整準(zhǔn)確。采用簡單的替換光源的方法，達(dá)不到紫外—真空紫外干涉光譜儀最終調(diào)試目的。這是因為1)用激光器調(diào)干涉圖需另加輔助光路，調(diào)試難度大。2)替換光源時難以保證光源位置準(zhǔn)確重復(fù)，光源位置對干涉圖有影響。
本發(fā)明的目的是解決簡單替換光源的方法，需另加輔助光路，干涉圖調(diào)試難度大，替換光源時難以保證光源位置準(zhǔn)確的問題，本發(fā)明提供一種簡單易行、圖象穩(wěn)定易于觀測的用數(shù)字干涉儀輔助裝調(diào)真空紫外干涉光譜儀的方法。
本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容在干涉光譜儀所有光學(xué)、機(jī)械件按設(shè)計圖紙安裝完畢后，如

圖1所示將干涉光譜儀與數(shù)字干涉儀放在同一平臺上，并將干涉光譜儀與數(shù)字干涉儀兩儀器的光軸調(diào)至同一高度，數(shù)字干涉儀用平面標(biāo)準(zhǔn)鏡，出射波為平面波前，用兩個反射鏡1和2將光束改變方向后稱為引入光束，并將引入光束引進(jìn)干涉光譜儀直接照射在干涉光譜儀中的平面反射鏡上，調(diào)試時使引入光束與干涉光譜儀中的汞光譜燈入射方向一致，再根據(jù)干涉光譜儀原理，以引入光束為準(zhǔn)逐次調(diào)整光學(xué)元件位置、傾斜量及光斑大小，直至在干涉光譜儀探測器位置上出現(xiàn)與反射鏡2出射光斑大小相同的激光光斑，此時在探測器處放置一平面反射鏡，調(diào)節(jié)該反射鏡傾斜角，可使光斑自準(zhǔn)返回到數(shù)字干涉儀，通過數(shù)字干涉儀顯示屏上的光斑重合情況及干涉圖狀況可判斷干涉光譜儀各光學(xué)元件位置、傾斜量是否調(diào)到位，一般經(jīng)過精心調(diào)整，各光學(xué)元件匹配合理后將出現(xiàn)較理想的干涉圖，此時，主要光學(xué)元件的位置就已基本確定，當(dāng)探測器前放置一屏?xí)r，屏上將出現(xiàn)較強的激光干涉圖，由于激光與所使用的短波光源相干長度不同，因而要使短波光源在干涉光譜儀中產(chǎn)生干涉圖，需在此基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整干涉光譜儀測試壁的長度，以滿足相干要求，在前后調(diào)整過程中，通過反射鏡2的放入、取下使數(shù)字干涉儀光束與汞光譜燈交替使用，用激光干涉圖監(jiān)測儀器中各光學(xué)元件匹配情況，用汞光譜燈調(diào)試短波段干涉圖，逐次逼近，最終將能調(diào)出短波段干涉譜圖，達(dá)到紫外—真空紫外干涉光譜儀精調(diào)之目的。
本發(fā)明的積極效果由于采用數(shù)字干涉儀與干涉光譜儀內(nèi)設(shè)光源并用，逐次逼近的方法，達(dá)到了紫外—真空紫外干涉光譜儀最終調(diào)試目的，使得紫外—真空紫外干涉光譜儀的調(diào)試不再成為難題，簡單易行、圖象穩(wěn)定易于觀測，提高了工作效率，避免了不必要的浪費。
附圖圖1是本發(fā)明數(shù)字干涉儀輔助裝調(diào)干涉光譜儀光路圖本發(fā)明的實施例如圖1所示它包括反射鏡1、反射鏡2、數(shù)字干涉儀3、紫外—真空紫外傅立葉變換光譜儀4；紫外—真空紫外傅立葉變換光譜儀4中包括非球面5、分束器6、非球面7、貓眼8、9、反射鏡10、探測器11、汞光譜燈12、濾光片13、透鏡14、反射鏡15。
反射鏡1和2的具體形式可以有鍍有高反膜的直角棱鏡的直角面；鍍有高反膜的平面反射鏡。
反射鏡1的反射面大于光譜儀4入射斑直徑即可，因為它不在光譜儀4臺面上，對它的尺寸不做嚴(yán)格限制。反射鏡2的尺寸受光譜儀4結(jié)構(gòu)所限，它的具體形式應(yīng)與光譜儀4光路相適應(yīng)，其反射面即要大于光譜儀4入射斑直徑，尺寸又不能過大。
本發(fā)明已在紫外—真空紫外傅立葉變換光譜儀(國家基金項目)調(diào)試中實施。由于光譜儀4的入射光斑直徑為20mm，為了調(diào)試方便，直接選用直徑20mm的園反射鏡作為反射鏡2，使引入光斑大小確定，以便與出射光斑比對。具體調(diào)試步驟、要求如下(1)按圖1布置光路；(2)將數(shù)字干涉儀3標(biāo)準(zhǔn)平面鏡裝上，使其光束高度滿足光譜儀4光束的高度要求，并將數(shù)字干涉儀3出射光調(diào)至與平臺平行；(3)調(diào)整反射鏡1，使其反射光束入射到反射鏡2上，并不改變原光束高度；(4)調(diào)整反射鏡2，使其中心高度與光譜儀4設(shè)計高度一致，調(diào)整其俯仰、傾斜角使其出射光束保持與臺面平行并投射到光譜儀4反射鏡15上；(5)調(diào)整光譜儀4反射鏡15的高度、俯仰及傾斜度，以保證入射到反射鏡10上的光束高度不發(fā)生變化；(6)同理，按光譜儀4具體要求依次調(diào)整光譜儀4參考臂中各光學(xué)元件，直至光譜儀4的參考臂出射光投射到探測器11處；
(7)在探測器11前加一反射鏡16，使其光束自準(zhǔn)返回，即可在數(shù)字干涉儀3的監(jiān)視器上出現(xiàn)干涉圖，此時說明光譜儀4的參考臂各元件位置基本確定；(8)將參考臂中的光束擋住，按步驟6、7調(diào)整光譜4的測試臂；(9)當(dāng)測試臂出射的光斑與參考臂出射的光斑重合時，探測器11處將出現(xiàn)激光干涉圖；(10)利用該激光干涉圖的位置、形狀可進(jìn)一步調(diào)整測試臂導(dǎo)軌的位置，以保證測試臂移動過程中光譜儀4的精度；(11)導(dǎo)軌位置確定后，將測試臂的長度調(diào)整到與參考臂長度一致，以便進(jìn)一步調(diào)短波干涉圖；(12)將調(diào)試用的反射鏡2取下，使汞光譜燈光束直接進(jìn)入光路，調(diào)汞燈的高度及傾斜，使其滿足設(shè)計要求；(13)觀察探測器11處汞燈光斑，看兩光斑是否重合。如偏離過大，適當(dāng)調(diào)整光路，此時，可重新放入反射鏡2，看激光干涉圖是否偏離，如偏離先將激光干涉圖調(diào)出，同時監(jiān)測測試臂的角度后再調(diào)汞燈光斑，這樣逐次逼近，即能保證汞燈光斑重合，又能保證測試臂移動的精度；(14)汞燈兩光斑重合后，加入濾光片，在滿足相干長度的條件下，在探測器11處則出現(xiàn)短波干涉圖。
(15)短波干涉圖出現(xiàn)后，表明紫外—真空紫外傅立葉變換光譜儀光路調(diào)試完成。
權(quán)利要求
1.一種用數(shù)字干涉儀輔助裝調(diào)真空紫外干涉光譜儀的方法，其特征在于在干涉光譜儀所有光學(xué)、機(jī)械件按設(shè)計圖紙安裝完畢后，將干涉光譜儀與數(shù)字干涉儀放在同一平臺上，并將干涉光譜儀與數(shù)字干涉儀兩儀器的光軸調(diào)至同一高度，數(shù)字干涉儀用平面標(biāo)準(zhǔn)鏡，出射波為平面波前，用兩個反射鏡1和2將光束改變方向后稱為引入光束，并將引入光束引進(jìn)干涉光譜儀直接照射在干涉光譜儀中的平面反射鏡上，調(diào)試時使引入光束與干涉光譜儀中的汞光譜燈入射方向一致，再根據(jù)干涉光譜儀原理，以引入光束為準(zhǔn)逐次調(diào)整光學(xué)元件位置、傾斜量及光斑大小，直至在干涉光譜儀探測器位置上出現(xiàn)與反射鏡2出射光斑大小相同的激光光斑，此時在探測器處放置一平面反射鏡，調(diào)節(jié)該反射鏡傾斜角，可使光斑自準(zhǔn)返回到數(shù)字干涉儀，通過數(shù)字干涉儀顯示屏上的光斑重合情況及干涉圖狀況可判斷干涉光譜儀各光學(xué)元件位置、傾斜量是否調(diào)到位，經(jīng)過精心調(diào)整，各光學(xué)元件匹配合理后將出現(xiàn)較理想的干涉圖，此時，主要光學(xué)元件的位置就已基本確定，當(dāng)探測器前放置一屏?xí)r，屏上將出現(xiàn)較強的激光干涉圖，由于激光與所使用的短波光源相干長度不同，因而要使短波光源在干涉光譜儀中產(chǎn)生干涉圖，需在此基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整干涉光譜儀測試臂的長度，以滿足相干要求，在前后調(diào)整過程中，通過反射鏡2的放入、取下使數(shù)字干涉儀光束與汞光譜燈交替使用，用激光干涉圖監(jiān)測儀器中各光學(xué)元件匹配情況，用汞光譜燈調(diào)試短波段干涉圖，逐次逼近，最終將能調(diào)出短波段干涉譜圖，達(dá)到紫外—真空紫外干涉光譜儀精調(diào)之目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對紫外一真空紫外干涉光譜儀用數(shù)字干涉儀進(jìn)行輔助裝調(diào)的方法。在干涉光譜儀所有光學(xué)、機(jī)械件按設(shè)計圖紙安裝完畢后,將干涉光譜儀與數(shù)字干涉儀放在同一平臺上,采用數(shù)字干涉儀與干涉光譜儀內(nèi)設(shè)光源并用,逐次逼近的方法,使得紫外－真空紫外干涉光譜儀的調(diào)試不再成為難題。解決了已有技術(shù)對紫外－真空紫外干涉光譜儀調(diào)試中,需用激光器需另加輔助光路,干涉圖調(diào)試難度大,替換光源時難以保證光源位置準(zhǔn)確的問題,提高了工作效率,避免了不必要的浪費。
文檔編號G01J3/12GK1348092SQ0013072
公開日2002年5月8日 申請日期2000年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月11日
發(fā)明者王淑榮, 李福田 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所