提高光谱分辨率:折返式弹光调制干涉仪的设计与应用

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本文主要探讨了"弹光调制傅里叶变换光谱仪"(PEM-FTS)的进一步优化,特别是在提升光谱分辨率方面的创新设计。论文的核心内容是提出了一个多反射式弹光调制干涉仪结构。这种结构的关键在于,在弹光晶体的前后表面交替镀制全反射膜,使入射光线以大约10°的倾斜角入射。这样设计的目的是增加光在晶体内的反射次数,从而显著增加光的传播距离和调制光程差,从而提高光谱分辨率。 传统PEM-FTS的干涉仪通常包含一个弹光晶体和一组正交偏振片,但本文的设计通过利用光线的多次反射,有效地提升了测量的精度。这种结构的优势在于它不仅提升了分辨率,而且还降低了光能损失,因为光在晶体内部反射减少了能量的散失,有利于减小系统噪声。此外,文中还建立了一个详细的干涉-光谱反演数学模型,用于设计前置收集光系统,并进行了激光光源和氙灯光源的遥测实验,实验结果显示,新型的多反射式PEM-FTS的光谱分辨率达到了惊人的13cm^-1,这在现有技术中是相当高的。 论文的研究成果对于样品分析、辐射标定等应用具有重要意义,因为它不仅提供了更精确的光谱数据,而且对后续的仪器开发和实际应用有着坚实的基础。国家自然科学基金仪器专项基金项目和国际科技合作项目的支持,显示出这项研究的学术价值和实际价值。 总结来说,本文的核心知识点包括:弹光调制干涉仪的原理和工作方式的改进,多反射设计的实现,以及通过实验验证的高光谱分辨率。这项研究为提高PEM-FTS的性能和实用性做出了重要贡献,为未来相关领域的研究和应用提供了新的思路和技术支持。