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电热式微机电系统微镜傅里叶变换红外光谱仪

陆安江 张正平 白忠臣 陈巧 秦水介

陆安江, 张正平, 白忠臣, 陈巧, 秦水介. 电热式微机电系统微镜傅里叶变换红外光谱仪[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520007-0520007(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520007
引用本文: 陆安江, 张正平, 白忠臣, 陈巧, 秦水介. 电热式微机电系统微镜傅里叶变换红外光谱仪[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520007-0520007(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520007
Lu Anjiang, Zhang Zhengping, Bai Zhongchen, Chen Qiao, Qin Shuijie. Fourier transform infrared spectrometer based on electro-thermal MEMS micro-mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 520007-0520007(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520007
Citation: Lu Anjiang, Zhang Zhengping, Bai Zhongchen, Chen Qiao, Qin Shuijie. Fourier transform infrared spectrometer based on electro-thermal MEMS micro-mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 520007-0520007(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520007

电热式微机电系统微镜傅里叶变换红外光谱仪

doi: 10.3788/IRLA201645.0520007
基金项目: 

国家自然科学基金(11204046);国际合作研究项目(2014DFA00670);国家仪器研究专项基金(2011YQ03012407)

详细信息
    作者简介:

    陆安江(1978-),男,副教授,博士,主要从事光电子技术应用方面的研究。Email:39146565@qq.com

    通讯作者: 秦水介(1963-),女,教授,博生生导师,博士,主要从事光电子激光方面的研究。Email:shuijie_qin@sina.com
  • 中图分类号: O439

Fourier transform infrared spectrometer based on electro-thermal MEMS micro-mirror

  • 摘要: 为了研制小体积、低成本、高分辨率的微型傅里叶变换红外光谱仪,通过选择电热式微机电系统(MEMS)微镜作为迈克尔逊干涉仪动镜,在满足了傅里叶光谱仪小型化、便携化的同时,利用折叠双S型Bimorph驱动结构来实现双倍位移量以确保较高分辨率,并将分束器外置来进行不同波段的灵活选择,进而实现全光谱范围的应用。以1 310 nm激光作为参考光光源,钨灯宽带光作为待测光源信号,通过信号采集、滤波、插值、光谱恢复步骤完成原始信号采集到光谱信号复原的过程。测试结果表明:电热式微镜的位移量可达到500 m,光谱理论分辨率1 nm,光谱仪整机尺寸小至62 mm62 mm28 mm。测试基线噪声为0.000 04,基线重复性为0.000 32,吸光度重复性为0.000 48。性能指标能满足食品安全、药品检测、石油化工等领域的光谱检测应用。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-05
  • 修回日期:  2015-10-07
  • 刊出日期:  2016-05-25

电热式微机电系统微镜傅里叶变换红外光谱仪

doi: 10.3788/IRLA201645.0520007
    作者简介:

    陆安江(1978-),男,副教授,博士,主要从事光电子技术应用方面的研究。Email:39146565@qq.com

    通讯作者: 秦水介(1963-),女,教授,博生生导师,博士,主要从事光电子激光方面的研究。Email:shuijie_qin@sina.com
基金项目:

国家自然科学基金(11204046);国际合作研究项目(2014DFA00670);国家仪器研究专项基金(2011YQ03012407)

  • 中图分类号: O439

摘要: 为了研制小体积、低成本、高分辨率的微型傅里叶变换红外光谱仪,通过选择电热式微机电系统(MEMS)微镜作为迈克尔逊干涉仪动镜,在满足了傅里叶光谱仪小型化、便携化的同时,利用折叠双S型Bimorph驱动结构来实现双倍位移量以确保较高分辨率,并将分束器外置来进行不同波段的灵活选择,进而实现全光谱范围的应用。以1 310 nm激光作为参考光光源,钨灯宽带光作为待测光源信号,通过信号采集、滤波、插值、光谱恢复步骤完成原始信号采集到光谱信号复原的过程。测试结果表明:电热式微镜的位移量可达到500 m,光谱理论分辨率1 nm,光谱仪整机尺寸小至62 mm62 mm28 mm。测试基线噪声为0.000 04,基线重复性为0.000 32,吸光度重复性为0.000 48。性能指标能满足食品安全、药品检测、石油化工等领域的光谱检测应用。

English Abstract

参考文献 (12)

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