Entwicklung eines statischen low-cost Fourier-Transformations-Spektrometers für den sichtbaren Wellenlängenbereich

In der optischen Messtechnik und der mobilen Analytik werden zunehmend Mikrospektrometer eingesetzt, die moderate Auflösungen von einigen Nanometern im sichtbaren Wellenlängenbereich zu einem günstigen Preis bei einer kompakten BaugröBe ermöglichen und im Gegensatz zu klassischen Fourier-Transformations-Spektrometern (FTS) keine bewegten Teile beinhalten. Diese und andere Vorteile lassen sich kombinieren, indem die bewegten Komponenten eines FT Spektrometers durch statische ersetzt werden, wodurch sich ein robuster Aufbau realisieren lässt. Zusätzlich kann so eine weitere Miniaturisierung erzielt werden. Mit Hilfe eines Ultrapräzisionsbearbeitungsverfahren ist ein 13 mm x 13 mm groBer Mikrospiegel, bestehend aus 13 Stufen, hergestellt worden, der Kern des entwickelten, statischen Fourierspektrometers ist und der Erzeugung des Detektorsignals in Form eines räumlichen Interferogramms dient. Die Versuchsanordnung beruht dabei auf einem klassischen Michelson Interferometer-Aufbau mit Eingangsoptik, Strahlteiler, Referenz- und Mikrospiegel, sowie einem CCD-Array zur Aufnahme des entstehenden Interferenzsignals. Durch den Einsatz eines geeigneten Kalibrierverfahrens mit verschiedenen Lasern lässt sich aus dem räumlichen Interferenzsignal durch Stitching und Korrelation der einzelnen Stufen ein kontinuierliches Signal zusammensetzen, aus dem sich, nach geeigneter Signalfilterung und -fensterung, mit Hilfe der Fouriertransformation das gesuchte Spektrum berechnen lässt.