Преимущества и классификация статических Фурье-спектрометров

В настоящее время возрос интерес к данным космических оптических наблюдений, о чем свидетельствует рост международного рынка данных дистанционного зондирования земли и потребность. Используемые бортовые оптико-электронные системы (ОЭС) наблюдения, использующие в своей основе традиционные схемы практически достигли своего предела по обнаружению и распознаванию объектов. В связи, с чем становится очевидным использование новых методов решения задач распознавания основанных на применении статических Фурье-спектрометров (СФС).
Переход от традиционных, динамических Фурье-спектрометров, построенных на основе интерферометра Майкельсона к СФС позволяет значительно уменьшить габариты прибора, увеличить стойкость к вибрационным и температурным воздействиям.
Существует несколько вариантов схем СФС, которые различаются методами получения когерентных волн.
Поляризационные спектрометры, основанные на двух призмах Волластона. Реализация такой системы получается компактным за счет расположения всех компонент конструкции на одной оптической оси. Помимо выигрыша в размерах к плюсам можно отнести отсутствие аберраций искажающих интерференционную картину. Однако к минусам такой схемы можно отнести сильную зависимость степени поляризации от угла падения и длины волны света. А параметры спектрометра основанного на такой схеме являются ограниченными константами двулучепреломляющего кристалла и его размерами. Также недостатком поляризационных спектрометров является малая оптическая эффективность для поляризованного излучения, не превышающая 25%.
Фурье-спектрометры основанные на интерферометре с обратно круговым ходом лучей – интерферометре Саньяка имеют относительно большую светосилу, однако есть необходимость в обеспечении большой стабильности, поскольку даже небольшая разъюстировка одного из зеркал приводит к ухудшению или исчезновению интерференционной картины.
Проблема разъюстировки зеркал может быть решена использованием монолитных конструкций с использованием склейки.
В силу малых габаритов и цельной конструкции такая схема обладает хорошей устойчивостью к вибрациям, встряскам, оптическим и механическим смещениям и температурным воздействиям. А спектрометр, изготовленный на ее основе, может использоваться в сложных условиях, где требуется большая временная стабильность.
Таким образом, можно сказать, что статические Фурье-спектрометры за время своего развития превратились в один из основных перспективных инструментов, позволяющих осуществлять качественный спектральный анализ веществ, и получили ряд модификаций каждая из которых имеет свои достоинства.