Superimposing interferogram method using a multi-slit array to enhance sensitivity and interference definition of spatial-phase-shift interferometers
Superimposing interferogram method using a multi-slit array to enhance sensitivity and interference definition of spatial-phase-shift interferometers
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利用多缝阵列叠加干涉图方法提高空间相移干涉仪的灵敏度和干涉清晰度
DOI：
10.1007/s10043-020-00626-4
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
1.2
通讯作者：
Ishimaru Ichiro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kawashima Natsumi;Kitazaki Tomoya;Nogo Kosuke;Nishiyama Akira;Wada Kenji;Ishimaru Ichiro
我们提出了一种叠加干涉图方法来增强空间相移干涉仪的灵敏度和干涉清晰度。所提出的方法使用多缝阵列作为空间相移干涉仪的重新设计的视场光阑。孔径和阻挡区域的宽度对应于成像平面上条纹图案的波长的一半，并确定提高干涉清晰度的波长，同时消除那些使干涉清晰度恶化的波长，从而提高干涉图的干涉清晰度。此外，为了提高干涉仪的灵敏度，对齐了多个孔径区域以增加入射光量。我们使用基于单次傅里叶分光镜和原型多缝阵列的豆子大小的中红外光谱成像仪原型进行了光谱测量，并确认了灵敏度和干涉清晰度的改进。尽管中红外光被水很好地吸收，因此其强度对于使用相机阵列传感器进行检测来说很弱，但采用我们提出的方法的中红外光谱成像仪可用于含水样品的生物医学测量。
We propose a superimposing interferogram method to enhance the sensitivity and interference definition of spatial-phase-shift interferometers. The proposed method uses a multi-slit array as a redesigned field stop for the spatial-phase-shift interferometer. The widths of the apertural and blocked areas correspond to half the wavelength of the fringe pattern on the imaging plane and determine the wavelength that improves the interference definition while eliminating those wavelengths that worsen it, thus improving the interference definition of the interferogram. Additionally, to improve the interferometer’s sensitivity, several apertural areas were aligned to increase the amount of incident light. We performed spectroscopic measurements and confirmed improvements in both the sensitivity and the interference definition using a prototype of a bean-sized mid-infrared spectroscopic imager based on a one-shot Fourier spectroscope and a prototype multi-slit array. Although mid-infrared light is absorbed well by water and its intensity is thus weak for detection using the array sensors of cameras, mid-infrared spectroscopic imagers that incorporate our proposed method can be used for biomedical measurements of samples containing water.
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