Možnosti realizace interferenčního spektrometru

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem interferenčního spektrometru s Fourierovou transformací s ohledem na hysterezní chování piezoposuvu pohyblivého zrcátka v Michelsonově interferometru. Práce je členěna do dvou hlavních částí. Teoretická část poskytuje informace k pochopení funkce interferenčního spektrometru. Jsou zahrnuty kapitoly týkající se elektromagnetického záření, konstrukce a parametrů spektrometru a využití Fourierovy transformace. Velká část práce patří i problematice hysterezního chování piezoaktuátorů. Praktická část začíná návrhem řešení problému hysterezního chování piezoposuvu, který byl použit pro pohyb zrcátka v Michelsonově interferometru, který je součástí interferenčního spektrometru. Pro vytvoření korekčního algoritmu a jeho vyzkoušení na reálném přístroji jsou využity matematické simulace v prostředí MATLAB. Následuje návrh spektrometru a jeho realizace. V práci je popsán chronologicky celý postup vývoje a řešení některých problémů, které se při realizaci objevily. Součástí návrhu je i analýza možných chyb daného přístroje. Na závěr je ověřena funkce sestaveného interferenčního spektrometru.

This diploma thesis deals with the design of a Fourier-transform spectrometer with respect to the hysteresis behavior of a piezo mirror-shifter in a Michelson interferometer. The work is divided into two main parts. The theoretical part provides information to understand the function of the interference spectrometer. Chapters on electromagnetic radiation, construction and parameters of the spectrometer and the use of the Fourier transform are included. A large part also belongs to the issue of hysteresis behavior of piezoelectric actuators. The practical part begins with a proposal to solve the problem of the hysteresis behavior of the piezo mirror-shifter, which was used to move the mirror in a Michelson interferometer, which is part of the interference spectrometer. Mathematical simulations in MATLAB are used to create a correction algorithm and test it on a real device. The following is the design of the spectrometer and its implementation. The work describes chronologically the whole process of development and solution of some problems that appeared during the implementation. Part of the design is also an analysis of possible errors of the device. Finally, the function of the assembled interference spectrometer is verified.