关于傅里叶变换分光仪介绍

[拼音]：fuliye bianhuan fenguangyi

[外文]：Fourier transfom spectrometer

用扫描迈克耳孙干涉仪对光谱进行分光测量的仪器。在原理图中，干涉仪臂上的可调平面镜M2可沿光轴方向作扫描运动，为 M2的位移值。这时， 探测器接收到的是一种调制信号F(x)，它同入射光的光谱强度分布B(σ)之间的关系是：

，

式中σ 为波数，等于波长λ的倒数，F(0)为M1和M2之间光程差等于零时的出射光强度。[2F(x)-F(0)]称为干涉图，等于。这在数学上称为B(σ)的傅里叶变换，这种分光仪名称就是由此而来的。

迈克耳孙早在十九世纪末就提出这种分光仪的工作原理，但直到二十世纪六十年代，随着计算机技术的发展，能快速地进行傅里叶变换数学运算以后，傅里叶分光仪才得以实现。在观测过程中，探测器在平面镜M2的有限个扫描位置上取样，测得的信号输给电子计算机，并依次存储。M2完成一个扫描周期的运动后，计算机对干涉图[2F(x)-F(0)]进行傅里叶逆变换的数学运算，输出信号便正比于光谱的强度分布B(σ)。

傅里叶分光仪在红外波段观测中得到广泛应用。在天文学中，对大行星的红外观测获得许多重要的成果。与用红外检测器沿波长扫描的色散（棱镜、光栅）分光仪相比，信噪比可提高(N/8)1/2倍。此处N是傅里叶变换分光仪同时测量的光谱单元数。例如，在某些应用中，N可高达106，测量精度和灵敏度可以提高350倍。与色散分光仪相比，傅里叶分光仪还有其他优点：能用相当大的口径接收入射光，不象狭缝那样严重限制视场，因而聚光能力得到很大提高。此外，它的分辨本领和测量精度较高，尺寸小，重量轻，结构紧凑，可以直接装在望远镜上。

傅里叶变换分光仪还用于可见光谱区，测量太阳光谱的谱线轮廓。应用于可见光波段的，是一种精度极高的光学仪器。这种仪器要求采用多种措施保证平面镜M2在长扫描距离（1～2米）内运动的平稳性，和取样间距的高精度（几埃），并需配备大容量、高速度电子计算机，才能完成傅里叶变换的数学运算。

参考书目

1. N.Carleton，Methods of Experimental Physics，Vol.12，Part A，Academic Press，New York，1974.