1.一种棱镜型空间外差光谱仪基准波长设置及调试方法,其特征是,包括如下步骤:
1)设计棱镜型空间外差光谱仪并确定棱镜型空间外差光谱仪的基准波长:所述棱镜型空间外差光谱仪包括立方体分束器、两个结构相同的第一色散棱镜P1与第二色散棱镜P2、两个结构相同的第一平面反射镜M1与第二平面反射镜M2及CCD探测器,他们的结构关系是第一色散棱镜P1与第二色散棱镜P2、第一平面反射镜M1与第二平面反射镜M2代替传统空间外差光谱仪中的两个衍射光栅,第一色散棱镜P1与第二色散棱镜P2的直角边与立方体分束器的边分别平行,第一平面反射镜M1与第二平面反射镜M2分别相对第一色散棱镜P1与第二色散棱镜P2倾斜角度放置,激光器发出光线,经过扩束准直装置进行准直后入射到分束器中,分束器将准直入射光分为两束相干光,一束为反射光,一束为透射光,其中反射光进入第一色散棱镜P1并在出射时发生折射,折射光束经过第一平面反射镜M1反射后返回分束器,透射光进入第二色散棱镜P2并在出射时发生折射,折射光束经过第二平面反射镜M2反射后返回分束器,两束出射光发生干涉形成定域干涉条纹,并成像于CCD探测器上,对干涉条纹进行傅里叶变换即可恢复待测光线的光谱曲线,依据该棱镜型空间外差光谱仪设计需求假定所设计的棱镜型空间外差光谱仪的基准波长为λ0作为该棱镜型空间外差光谱仪基准波长、选定该棱镜型空间外差光谱仪中色散棱镜玻璃材质,假定该棱镜型空间外差光谱仪中色散棱镜顶角角度为α;
2)确定色散棱镜参数:依据步骤1)中色散棱镜玻璃材质确定色散棱镜波长λ与折射率n之间的色散公式,获取基准波长下色散棱镜的折射率n,依据折射定律公式 ,通过光线追迹分析,对在色散棱镜斜边出射的光束应用折射定律获取出射光束折射角度γ;
3)获取棱镜型空间外差光谱仪平面反射镜与光轴正交面之间的夹角:依据色散棱镜、平面反射镜和光轴正交面之间的几何关系得到平面反射镜与光轴正交面夹角θ,即平面反射镜相对于光轴正交面倾斜放置的角度大小,平面反射镜与光轴正交面夹角θ在几何关系上满足公式(1): (1);
4)设置棱镜型空间外差光谱仪基准波长:依据棱镜型空间外差光谱仪平面反射镜与光轴正交面的夹角为θ,确定该棱镜型空间外差光谱仪的基准波长为λ0;
5)选用步骤4)确定的波长为λ0的激光器发射光线;
6)波长为λ0的激光器发射光线经过扩束准直装置后入射到棱镜型空间外差光谱仪,调整棱镜型空间外差光谱仪中平面反射镜,使其与光轴正交面的夹角为θ;
7)利用棱镜型空间外差光谱仪CCD探测器采集干涉图像;
8)依据干涉图像完成棱镜型空间外差光谱仪基准波长的调试:当该棱镜型空间外差光谱仪CCD探测器采集得到的干涉图像近似等于直流分量,不存在明暗相间的干涉条纹时,即该棱镜型空间外差光谱仪基准波长与激光器发射的光线波长一致,等于仪器系统设计需求的基准波长。
2.根据权利要求1所述的棱镜型空间外差光谱仪基准波长设置及调试方法,其特征是,步骤1)中所述的色散棱镜玻璃材质为BK7玻璃,依据色散棱镜玻璃材质确定色散棱镜波长λ与折射率n之间的色散公式为公式(2): (2)。