低阶梯多级微反射镜高度误差分析及制作研究

• 作者: 吕金光 张敏 梁中翥 梁静秋 王维彪 秦余欣
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 傅立叶变换红外光谱仪 低阶梯多级微反射镜 高度误差分析
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 原创文章
• 页码范围: 791-803
• 页数: 13页
• 分类号: TN214|O438.2|TN305.8
• 字数: 3329字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CO.20191204.0791

摘要

本文提出了一种基于多级微反射镜和栅格分束器的静态轻型傅立叶红外变换光谱仪,通过两个多级微反射镜实现光程差的空间离散和干涉图的静态二维采样,通过引入栅格分束器有效降低了系统的体积和重量.作为该光谱仪的核心光学器件,多级微反射镜的阶梯高度一致性、面型平整度和结构精度是决定采样间隔、分辨率和噪声等仪器指标的主要因素.本文提出了基于MOEMS技术的厚度依次减半多层膜法,制作了台阶高度为0.625μm,阶梯数为32的低阶梯多级微反射镜.测得实际阶梯高度平均值为626.9 nm,表面粗糙度均方根值为1.72 nm.分析了阶梯高度误差对光谱复原的影响,提出了两种阶梯高度误差校正方法,分别为通过修正因子来减小膜厚监控误差,和利用最小二乘余弦多项式算法对复原光谱进行校正.校正后的复原光谱误差(SCE)降低为2.34％,满足系统对光谱复原的要求.最后,将该低阶梯多级微反射镜置入光谱仪中,得到乙腈样品的干涉图和复原光谱图.