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Sagnac干涉仪的几何参量计算

来源:光子学报  作者: 周志良 付强 相里斌

  0 引言

  干涉成像光谱仪目前主要有两大类:基于Michelson干涉仪的时间调制型和基于横向剪切干涉仪的空间调制型.后者回避了运动部件和扫描机构所带来的技术困难,具有高稳定性、高通量以及可对光谱进行实时测量等优点,因而受到越来越普遍的关注和应用[1].

  在空间调制干涉成像光谱仪中,横向剪切干涉仪是其核心部件.常见的横向剪切干涉仪包括有Sagnac型,Mach-Zehnder型和双角反射体型等.其中,Sagnac型横向剪切干涉仪由于采用了三角共光路的结构,受外界振动、气流等因素的影响较小,抗干扰能力强,应用最为广泛[2-5].

  实际应用中,Sagnac干涉仪的结构受到两方面因素的制约.一方面必须满足干涉成像光谱仪的视场要求,使特定孔径和视场内的所有入射光线全部通过干涉仪后发生干涉.另一方面考虑到航空航天仪器的要求,干涉仪应尽可能做到小型轻便.因此,在满足视场要求的基础上,需要对干涉仪的几何参量进行优化.本文将通过对Sagnac干涉仪的结构和光路进行分析,讨论干涉仪的几何参量与入射光束的孔径和视场角之间的关系,并对满足视场要求的最优化几何参量进行推导计算.

  1 Sagnac干涉仪的基本原理

  图1是一个典型的分体型Sagnac干涉仪,它主要由一个分光棱镜和完全对称的两个平面反射镜(Mirror)组成,平面反射镜之间的夹角为45°.如果平面反射镜的位置发生偏移,入射光线经过Sagnac干涉仪的横向剪切,将分割成两条相干光线.

 Sagnac干涉仪的几何参量计算

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标签:责任编辑:biboyeya  时间:2020-06-28  点击:

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