Tóm tắt Luận án Thiết kế và chế tạo mô hình thực nghiệm, kiểm tra nguyên lý hoạt động của hệ thống đo bức xạ hồng ngoại

à một hằng số nên có thể được lọc khỏi tín hiệu giao thoa. Do đó, 
sự thay đổi của cường độ giao thoa tổng hợp được tính bằng thành phần thứ hai trong phương trình 
(2.4) 
 (2.4) 
Phương trình (2.16) chính là dạng cos của biến đổi Fourie của do đó phương trình 
(2.16) được viết lại như phương trình sau: 
2.4. Xây dựng sơ đồ máy đo phổ hồng ngoại bằng giao thoa Michelson 
2.4.1. Sơ đồ nguyên lý đo 
Dựa trên những luận giải về giao thoa Michelson và phương pháp đo phổ hồng ngoại, 
trong nội dung này luận án sẽ trình bày về phương pháp đo phổ hồng ngoại theo nguyên lý 
hấp thụ, so đồ như sau: 
F
G V
C 
B
R 
Laser
BS1
LIA-1
Khí nén
M3
Voice
coil
M2
BS3
PBS2
S S1
S2
G1 G2
G4
P
MCT
M1
S12
S12'
IR2
IR2'
S11S11'
S11'
S12'
IR1IR1'
IR1'
IR2'
G3
PC
Pr1
Pr2
S22
S22'
S21'
S22'
S21S21'
IR 
F1
G5
PD-1
AD-1
PD-2
AD-2
PD-3
AD-3
BS4
G6
DAQ

Hình 2. 3: Sơ đồ máy phân tích phổ hồng ngoại hấp thụ. 
8 
Bảng 2.1 Các thành phần của hệ thống đo phổ hồng ngoại 
Ký hiệu Tên gọi 
S : Nguồn sáng laser 
BS1 : Lăng kính chia chùm laser 
PBS2 : Lăng kính chia chùm – phân cực laser 
BS3 : Tấm chia chùm hồng ngoại 
M1 : Gương động 
M2 : Gương tĩnh 
M3 : Gương tĩnh 
G1,G2,G3,G4,G5,G6 : Gương phản xạ 
P : Gương Parabol hội tụ 
MCT : Detector hồng ngoại 
Pr1 : Tấm phân cực đặt xoay góc 00 
Pr2 : Tấm phân cực đặt xoay góc 450 
/4 : Tấm ¼ bước sóng 
PD-1, PD-2, PD-3 : Cảm biến laser Photodiode 
FG : Máy phát tần số 
VC : Động cơ voice -coil 
AD-1 : Bộ thu nhận laser chuyển đổi kênh 1 
AD-2 : Bộ thu nhận laser chuyển đổi kênh 2 
AD-3 : Bộ thu nhận laser chuyển đổi kênh 3 
LIA-1 : Bộ trích xuất đồng bộ và khuếch đại 
DAQ : Bộ thu thập số liệu 
PC : Máy vi tính 
IR : Nguồn hồng ngoại vào 
F1 : Tấm lọc filter F1 
2.4.2. Mô tả hoạt động hệ thống đo 
Nguồn sáng laser S đến lăng kính chia chùm BS1 tách thành hai tia S1 và S2. Tia S1 đi 
thẳng đến gặp gương phản xạ G3 và đến tấm chia chùm BS3. Tại đây tia S1 tách thành tia S11 và 
S12, tia S11 tới gương động M1 và phản xạ về tấm chia chùm BS3 thành tia S11’. Tia S12 đến 
gương tĩnh M2 và phản xạ thành tia S12’. Hai tia S11’ và tia S12’ phản xạ trên tấm chia chùm BS3 
và giao thoa với nhau thành nguồn sáng I1. Nguồn sáng I1tới gương phản xạ G4 và tới G5, sau khi 
ra khỏi G5 nguồn sáng này được thu bởi 1 Photodiode PD-1, và được khuếch đại AD-1 chuyển 
thành tín hiệu xung đưa vào bộ DAQ chuyển vào máy tính. Tín hiệu này là tín hiệu giao thoa của 
nguồn laser với tia S1, khi hoạt động tính hiệu này dùng để kiểm tra hệ giao thoa trước khi đo tín 
hiệu hồng ngoại. 
Tia sáng S2 tới gương phản xạ G1 và G2 đến tấm chia chùm phân cực PBS2. Tại đây, tia S2 
tách thành tia S21 và S22. Tia S21 tới gương động M1 và phản xạ thành tia S21’. Tia S22 tới gương 
tĩnh M2 và phản xạ thành tia S22’. Hai tia S21’ và S22’ gặp nhau tại tấm chia chùm PBS2 và tạo 
thành nguồn sáng I2. Trong thiết kế này, nguồn laser là nguồn phân cực thẳng theo phương đứng, 
khi đến tấm PBS hai tia S21 và S22 sẽ tách thành 2 tia có góc phân cực vuông góc với nhau chính là 
phương thẳng đứng và phương nằm ngang, do đó khi đi qua tấm /4 nguồn sáng này sẽ biến đổi 
thành phân cực tròn và giao thoa với nhau. Tiếp theo nguồn sáng I2 được đi qua lăng kính chia 
9 
chùm BS4, tách thành 2 tia. Tia thứ nhất đi thẳng qua tấm phân cực Pr1, tấm phân cực này đặt ở 
góc xoay 0. Tín hiệu này được thu nhận bởi photodiode PD-2, qua bộ chuyển đổi AD-2 tới bộ 
DAQ và đưa vào máy tính. Tia thứ hai sau khi phản xạ trên gương G6 tới tấm phân cực Pr2, tấm 
phân cực này đặt ở góc 45, tín hiệu này được thu nhận bởi Photodiode PD-3, qua bộ chuyển đổi 
AD-3 tới bộ DAQ và đưa vào máy tính. Hai tín hiệu sinh ra từ nguồn sáng S2 sẽ được sử dụng để 
tham chiếu và lấy mẫu đồng bộ với nguồn hồng ngoại. 
Nguồn đo hồng ngoại IR là nguồn dải rộng như một chùm sáng đi qua tấm lọc filter F1. Tấm 
lọc này có tác dụng loại bỏ những ánh sáng không nằm trong vùng hồng ngoại. Nguồn sáng IR này 
đi tới tấm chia chùm BS3. Tại đây tách thành hai chùm sáng IR1 và IR2. Chùm sáng IR1 tới gương 
động M1 và phản xạ thành IR1’, chùm sáng IR2 tới gương tĩnh M3 và phản xạ thành IR2’. Hai 
chùm sáng gặp nhau tại tấm chia chùm BS3 và giao thoa với nhau thành nguồn sáng IR’, nguồn 
sáng này tới gương hội tụ parabol P, tại tiêu điểm của parabol P đặt cảm biến hồng ngoại MCT. Tín 
hiệu này được đưa qua bộ trích xuất đồng bộ và khuếch đại khóa tần số LIA-1 và chuyển thành tín 
hiệu đưa vào bộ DAQ và chuyển vào máy tính PC. 
Máy phát tần số FG là thiết bị tạo ra dao động với 1 tần số tham chiếu rf . Tần số này được 
cấp đồng thời cho động cơ voice-coil VC và bộ LIA-1. Khi dao động này cấp cho động cơ VC hoạt 
động và tạo thành chuyển động dọc theo quang trục. Gương động có dạng hình tròn và được gắn 
với trục chuyển động và đồng tâm với nhau, đồng thời cũng được liên kết với động cơ VC cùng 
quang trục. Khâu động của hệ dịch chuyển này và giá máy được nằm trong một đệm khí. Quá trình 
dịch chuyển của gương do hàm dao động từ máy phát tần số FG tạo nên 1 chuyển động dọc theo 
quang trục làm thay đổi quang lộ trong hệ giao thoa. 
2.4.3. Đo và lấy mẫu tín hiệu. 
Quá trình lấy mẫu của hệ thống khi đo là kết hợp giữa tín hiệu laser từ PD-2 và PD-3 
Dựa trên những phân tích về tín hiệu giao thoa của nguồn đơn sắc ở trên tín hiệu giao 
thoa thu được tại các cảm biến PD1, PD2 và PD3 được biểu diễn như sau: 
, (2.6) 
, (2.7 
2.5. Thu nhận và xử lý tín hiệu đo phổ bức xạ hồng ngoại 
Một trong những yêu cầu quan trọng của hệ thống đo là thu nhận và biến đổi tín hiệu đo 
thành số liệu. Hiện nay trong hầu hết các thiết bị đều sử dụng máy tính cho việc tính toán các số 
liệu đo, trước tiên để có được số liệu, các hệ thống cần có thiết lập các thiết bị có liên kết với nhau 
để thu thập các số liệu cần thiết. 
Hình 2.4: Sơ đồ quá trình xử lý tín hiệu đo 
Hệ giao thoa 
Khuếch đại, lọc tín hiệu 
Thu nhận 
Xử lý 
Biến đổi tín 
hiệu 
10 
2.6. Ứng dụng vào hệ đo phổ hồng ngoại 
2.7. Xử lý tín hiệu bằng phép biến đổi Fourie-Transform 
Phương pháp đo này là phương pháp đo kiểu FT-IR, phổ hồng ngoại biến đổi Fourie do vậy 
công cụ biến đổi FT sẽ được phân tích và ứng dụng trong nội dung này. 
a- Tín hiệu giao thoa của đèn nhiệt b- Phổ tần số sau khi biến đổi FT 
Hình 2.6 Tín hiệu giao thoa của đèn nhiệt và chuyển đổi sang tần số 
Quá trình đo và phân tích là thực hiện hàng loạt 
các bước lấy số liệu và thu nhậ được phổ đồ 
như hình 2.6(a), tiếp đo sẽ thực hiện các bước 
chuyển đổi FT thành phổ đồ tần số, hình 2.6 (b), 
từ các giá trị này sẽ thực hiện tính toán thành đồ 
thị bước song, hình 2.7 
Với các số liệu thí nghiệm, Tần số hệ giao thoa 
gt=25 kHz (xung laser, các lần thay đổi mức 
“0”) Bước sóng laser là ls=630nm. Tần số đặc 
trưng nhất là I = 4.96 Hz. Áp dụng công 
thức 2.23 bước sóng tương ứng là =3164 
(nm). 
Hình 2.26: Đồ thị phổ bước sóng của đèn 
nhiệt 
2.8. Ưu điểm của phương pháp phân tích phổ FT-IR sử dụng giao thoa kế Michelson 
- Độ phân giải và độ chính xác cao 
- Đa bước sóng 
- Năng lượng truyền qua lớn 
2.9. Kết luận chương 2 
Trong nội dung này, luận án đã phân tích làm rõ phương pháp đo phổ hồng ngoại sử dụng 
giao thoa kế Michelson. Thiết bị phân tích phổ sử dụng giao thoa kế Michelson có ưu điểm vượt 
trội so với thiết bị sử dụng các giao thoa kế Fabry-Perot hay cách tử. Cường độ giao thoa của nguồn 
đơn sắc và nguồn dải phổ rộng sử dụng giao thoa kế Michelson được phân tích chi tiết. 
Như vậy tín hiệu giao thoa 
hồng ngoại I(ir) đã được rời rạc hóa 
thành tín hiệu số X(n) thông qua tín 
hiệu laser I(x), thời điểm lấy mẫu 
được xác định bằng việc ghi nhận 
kết hợp đồng thời 2 tín hiệu PDF-2 
và PD-3 khi qua mức “0”. 
 Hình 2.5: Sơ đồ lấy mẫu tín hiệu giao thoa hồng ngoại 
T1 T2 
11 
Luận án cũng đã trình bày chi tiết các nguyên lý đo khi sử dụng hiệu ứng giao thoa. Phân 
tích các mối quan hệ liên quan đến việc xác định thay đổi cường độ của ảnh giao thoa, sự thay đổi 
của vân giao thoa. Trên cơ sở tính chất hệ giao thoa, luận án đã trình bày đầy đủ các công thức tính 
toán như tần số giao thoa, mối quan hệ giữa tần số và bước sóng trong hệ giao thoa. 
 Với những tài liệu hiện có, Luận án cũng đã đưa ra mô hình giao thoa kết hợp với He-Ne 
laser để nâng cao độ phân giải và độ chính xác của phép đo được đề xuất. Đồ thị giao thoa của laser 
được xây dựng bằng cách thu nhận đồng thời cường độ giao thoa lệch pha /4 từ 2 cảm biến. Do đó 
độ phân giải của hệ đo được nâng cao. 
Luận án cũng đã phân tích chi tiết việc thu nhận, biến đổi xử lý tín hiệu thành số liệu đo. 
Xây dựng sơ đồ giải thuật lấy mẫu tín hiệu tử phổ đồ giao thoa đồng bộ với tín hiệu laser. 
CHƯƠNG 3: NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TÍN HIỆU CHO HỆ THỐNG PHỔ HỒNG 
NGOẠI BẰNG KỸ THUẬT ĐIỀU BIẾN PHA 
3.1. Đặt vấn đề 
 Phạm vi làm việc của thiết bị phân tích phổ hồng ngoại hấp thụ bị giới hạn bởi độ lớn của 
tín hiệu và ảnh hưởng từ nhiễu của môi trường. Các nguồn nhiễu ảnh hưởng đến tín hiệu đó bao 
gồm ảnh hưởng từ các nguồn nhiệt của môi trường hay ảnh hưởng của chính bức xạ laser dùng 
trong hệ thống. 
3.2. Kỹ thuật trích xuất đồng bộ và khuếch đại 
Kỹ thuật trích xuất đồng bộ và khuếch đại (lock-in amplifie, LIA) cho phép xác định một tín 
hiệu nhỏ thay đổi có quy luật theo thời gian bị vùi trong nền nhiễu. Các bộ LIA ngày nay cho phép 
đo tín hiệu ngay cả khi nhiễu có biên độ lớn hơn 1000 lần biên độ của tín hiệu. 
 (3.1) 
Tín hiệu chuẩn đồng thời được đưa vào bộ nhân có dạng như sau: 
 (3.2) 
Tín hiệu sau bộ nhân là tổng của 2 tín hiệu với tần số lần lượt là và 
 (3.3) 
Tín hiệu sau bộ nhân gồm 2 thành phần xoay chiều khi thể hiện trong hình 3.3. 
Để phân tích và khảo sát hoạt động của LIA , tín hiệu và nhiễu được mô tả như sau: 
a- Mô tả tín hiệu theo thời gian b- Tần số của tín hiệu bị ảnh hưởng 
bởi nhiễu 
Hình 3.2 Tín hiệu đo nằm trong nền nhiễu 
Tín hiệu đo 
Tín hiệu chuẩn 
Tín hiệu ra LIA 
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý của bộ LIA 
12 
3.3. Các kỹ thuật điều biến sử dụng trong phân tích phổ hồng ngoại 
3.3.1. Kỹ thuật điều biến biên độ 
 Trong phương pháp điều biến biên độ, cường độ của của chùm bức xạ được điều biến bằng 
cách sử dụng choppe hoặc thiết bị điều biến quang học (electro-optics modulato, EOM). 
3.3.2. Điều biến tần số 
Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại dạng bức xạ sử dụng kỹ thuật điều biến tần số được 
đề xuất bởi Julien Mandon và đồng nghiệp. Sơ đồ nguyên lí của phương pháp này được thể hiện ở 
sơ đồ hình 3.3. 
Hình 3.3: Phân tích phổ hồng ngoại sử dụng kỹ thuật điều biến tần số. 
3.3.3. Kỹ thuật điều biến pha 
Điều biến pha có ưu điểm vượt trội là đơn giản, không cần sử dụng thiết bị điều biến quang 
học (EOM), độ phân giải cao. Trong phương pháp này độ nét của tín hiệu giao thoa phụ thuộc vào 
tần số và biên độ của tín hiệu điều biến hay còn gọi là chỉ số điều biến. 
Cơ sở của điều biến pha là độ trễ thời gian giữa hai nhánh của giao thoa kế Michelson gây ra 
bởi quang lộ khác nhau giữa 2 nhánh cũng bị điều biến thay đổi theo thời gian như sau: 
 (3.3) 
trong đó là độ trễ thay đổi khi gương còn lại dịch chuyển, là biên độ điều biến. 
Cường độ giao thoa của giao thoa kế Michelson sử dụng nguồn đơn sắc được biểu diễn như 
sau: 
 (3.4) 
3.4. Xác dịnh biên độ và tần số điều biến tối ưu sử dụng trong phương pháp điều biến pha 
 Trong kỹ thuật điều biến pha, chuyển động của gương được tạo ra nhờ cấp điện áp điều hòa 
dạng sine cho cơ cấu cuộn cảm-đệm khí. Dao động do cơ cấu này sinh ra có nhiều ưu điểm như đáp 
ứng nhanh, dải động lớn, độ phân giải lực hay momen mà cơ cấu sinh ra chỉ phụ thuộc vào độ phân 
giải của điện áp hay dòng điện cung cấp. Tuy nhiên nhược điểm của cơ cấu này là phạm vi làm việc 
thông thường chỉ vài centimet. 
, (3.5) 
trong công thức trên , lần lượt là cường độ lớn nhất và nhỏ nhất của vân giao thoa thu 
bằng cảm biến. 
3.5. Kết luận chương 3 
Qua những phân tích ở trên cho thấy các kỹ thuật điều biến là cần thiết cho thiết bị phân tích 
phổ bằng biến đổi Fourie. Các kỹ thuật điều biến biên độ, tần số hay pha đều nhằm mục đích lọc tín 
hiệu trên nền nhiễu bằng cách biến đổi cường độ giao thoa của bức xạ theo một hàm điều biến. Tín 
hiệu điều hòa thành phần sau đó được xác định nhờ kỹ thuật trích xuất đồng bộ và khuếch đại 
(LIA). Phương pháp điều biến pha dễ thực hiện và phù hợp hơn cả trong việc ứng dụng cho thiết bị 
đo phổ dạng hấp thụ khi mà dải tần của nguồn bức xạ đi vào hệ thống là chưa biết. Do đó, kỹ thuật 
điều biến pha được sử dụng trong nghiên cứu này để tăng độ nhạy và phạm vi đo của thiết bị phân 
tích phổ hồng ngoại. Tần số và biên độ điều biến tối ưu được lần lượt là 8Hz và 6V là phù hợp nhất 
với hệ thống được tác giả nghiên cứu thực hiện. 
13 
1 
2 
4 
5 
6 
7 
3 
8 
9 
10 
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 
HỆ THỐNG ĐO PHỔ BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 
4.1. Đặt vấn đề 
Trên cơ sở nghiên cứu và luận giải các nội dung trên. Trong chương này luận án sẽ tập trung 
xây dựng hệ thống thiết bị phân tích phổ hồng ngoại sử dụng giao thoa kế Michelson; Phân tích và 
lựa chọn các linh kiện và thiết bị cho việc đánh giá và thử nghiệm như các thông số của các phân tử 
quang học 
4.2. Xác định lựa chọn thông số các thiết bị của hệ thống 
Căn cứ vào mục tiêu của đề tài luận án và sơ đồ phương pháp đo được thiết kế trên hình 
2.13, hệ thống được thực hiện như sau: 
4.2.1. Hệ thống cơ khí 
Đây là một phần cơ bản quan trọng, bởi tất cả các linh kiện được gá lắp để tạo nên thiết bị. Do vậy, 
yêu cầu độ cứng vững cùng như độ chính xác để hoạt động đúng nguyên lý. 
Hình 4.1. Thiết bị đo phổ bức xạ hồng ngoại. 
1- Động cơ VC, 2-Trục dẫn động, 3- ổ đệm khí, 4- Gương động, 5- Tấm chi a chùm, 6-Gương tĩnh, 
7-Gương parabol, 8- Cảm biến hồng ngoại, 9-Nguồn laser, 10- Tấm đế 
4.2.2. Đệm khí cho gương động 
Đệm khí được sử dụng cho dịch chuyển của gương động để tạo ra dịch chuyển thẳng của 
gương yêu cầu về độ chính xác của gương phẳng độ dịch chuyển phải đảm bảo song song. Chính vì 
vậy, gương động phải luôn luôn vuông góc với quang trục. Điều này được ghi nhận bởi tín hiệu đầu 
ra của hệ giao thoa là lớn nhất. Trong trường hợp gương bị nghiêng sẽ tạo ra những nhiễu trong tín 
hiệu. Yêu cầu độ ổn định của đệm khí rất quan trọng. Điều này làm nâng độ phân giải cao của thiết 
bị. 
a-Nguyên lý làm việc ổ khí b-Cấu tạo ổ khí 
Hình 4.2 Nguyên lý dịch chuyển đệm khí gương động 
Khí nén
M3
Voice
coil GP
MCT
M1
IR 
BS3
14 
4.2.3. Đông cơ voice coil - VC 
Động cơ cuộn cảm bao gồm cuộn dây và lõi thép từ tính hoạt động nhờ lực Lorentz. 
Động cơ cuộn cảm kết hợp với sống trượt đệm khí cho phép dịch chuyển với tốc độ và gia tốc 
cao. Tốc độ và hướng của dịch chuyển phụ thuộc vào thông lượng từ trường và dòng điện chạy 
qua cuộn dây và nó có thể được điều khiển bằng giá trị và chiều của dòng điện cấp cho cuộn 
dây. Hệ thống đệm khí giúp duy trì độ ổn định khe hở khớp động nhỏ hơn 1m. 
a- Nguyên lý cấu tạo Voice coil b- Động cơ 
Hình 4.3: Động cơ voice coil - VC 
Với bảng thông số trên, yêu cầu quan trọng cho ứng dụng này là tần số đáp cao và thời gian 
ngắt điện nhở. Tuy nhiên các yêu cầu này cũng phụ thuộc vào công nghệ chế tạo. 
4.3. Tích hợp máy đo giao thoa 
Trên cơ sở lựa chon các linh kiện và thiết bị, luận án đã xây dựng mô hình thiết bị và tiền 
hành thử nghiệm đánh giá các thông số. để thực hiện được các thử nghiệm, các thiết bị sẽ được tích 
hợp và lắp đặt thành máy giao thoa theo nguyên lý Michelson. 
11 
1
0 
8 
1 
4 
3 
2 
7 
5 
6 
9 
Hình 4.5: Thiết kế mô phỏng thiết bị 
1- Động cơ VC, 2-Trục dẫn động, 3- ổ đệm khí, 4- Gương động, 5- Tấm chi a chùm, 6-
Gương tĩnh, 7-Gương parabol, 8- Cảm biến hồng ngoại, 9- Nguồn vào hồng ngoại, 10-
Nguồn laser, 11- Tấm đế 
15 
4.4. Bàn giảm chấn 
 Từ những yêu cầu cụ thể, luận án đã chế tạo thành công hệ thống giảm chấn 2 cấp và cho 
kết quả giảm chấn rất cao. Tuy nhiên tùy vào tải trọng và mức độ ảnh hưởng của rung động. 
a. Sơ đồ nguyên lý cách ly rung động b. Sơ đồ thiết kế bàn cách ly 
Hình 4.6.Bàn cách ly rung động 2 cấp. 
Với hệ thống trên có thể giảm chấn các xung động khoảng 0-10Hz và hệ số giảm chấn của lực kích 
động truyền qua có thể đạt đến 90%. 
4.5. Hệ giao thoa laser 
Trong thiết bị đo phổ hồng ngoại sử dụng biến đổi Fourie, laser He-Ne đóng vai trò như 
thước chuẩn để tính toán bước sóng của bức xạ hồng ngoại và đồng bộ quá trình lấy mẫu cũng như 
thiết lập căn chỉnh hệ thống. 
4.5.1 Nguồn phát laser 
Nguồn laser He-Ne được lựa chon có bước sóng xác định 
(632,8 nm) và nằm trong vùng nhìn thấy nên dễ dàng hiệu 
chỉnh hệ thống. Thông số quan trọng của nguồn laser sử 
dụng trong nghiên cứu này là độ ổn định tần số. Laser He-
Ne có độ ổn định cao và ít thay đổi dưới tác động của môi 
trường. Trong nghiên cứu này He-Ne laser (Melles Griot - 
IDEX CorpHình 4.15 Laser khí He-Ne) 
Hình 4.15 Laser khí He-Ne 
Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật của nguồn He-Ne laser 
Bước sóng 632.8 nm 
Công suất nguồn thông thường 1mW 
Độ ổn định bước sóng 0,02 ppm 
Tính phân cực Phân cực thẳng 
Đường kính chùm tia ra 3-5 mm 
Góc phân kỳ <1 mrad 
Nhiệt độ ổn định 25 °C 
Điện áp vào 10k VDC 
Thời gian hoạt động 20,000 hrs 
Nhiệt độ làm việc -40 to 70 °C 
Khi không hoạt động -40 to 150 °C 
Độ ẩm 0 to 100% 
c1 
k2 c2 
k1 
m2 
m1 
z0 
z1 
z2 
16 
4.5.2. Gương phản xạ và lăng kính chia chùm 
 So với các linh kiện quang khác, yêu cầu với linh kiện của nguồn laser khá đơn giảm vì 
năng lượng của laser lớn, độ tập trung cao. Mặt khác, với nguồn laser đỏ nằm trong vùng nhìn thấy 
do vậy cũng dễ ràng khi sử dụng. Với nguồn laser cần chú ý sử dụng do là nguồn sáng bức xạ mạnh 
nên có thể ảnh hưởng đến thị giác do vậy cần có các thiết bị bảo vệ khi sử dụng, thông thường mức 
độ ảnh hưởng được nhà sản xuất ghi trên thiết bị bằng việc phân cấp laser (class). 
4.6. Hệ giao thoa hồng ngoại 
 Khác với các yêu cầu của hệ laser, các linh kiện quang học cho hệ hồng ngoại rất phức tạp. 
Đối với tất cả các linh kiện này, yêu cầu quan trọng là khi làm việc cần tránh sự hấp năng lượng ít 
nhất trên các phẩn tử quang học. 
Bảng 4.7 Danh mục các thiết bị hệ hồng ngoại IR 
STT Tên gọi Ký hiệu 
1 : Tấm chia chùm hồng ngoại BS 
2 : Gương động M1 
3 : Gương tĩnh M2 
4 : Gương tĩnh M3 
5 : Gương phản xạ G 
6 : Gương Parabol hội tụ P 
7 : Detector hồng ngoại MCT 
4.6.1. Gương phản xạ hồng ngoại 
Chỉ tiêu quan trọng đầu tiên cho hệ gương chính là độ phẳng bề mặt của gương. Độ không 
phẳng bề mặt gây ra sai số pha và làm méo mặt sóng phản xạ từ gương và làm giảm độ nét của vân 
giao thoa cũng như độ chính xác của phép đo dịch chuyển của gương động. 
Độ phẳng của gương yêu cầu nhỏ hơn một phần 
mười của bước sóng nhỏ nhất trong chùm bức xạ 
cần đo (độ phẳng <λmin/10). 
Yếu tố thứ hai của hệ gương ảnh hưởng đến độ 
chính xác của giao thoa kế là độ nghiêng của 
gương động trong suốt quá trình dịch chuyển. Yếu 
tố thứ 3 của hệ gương ảnh hưởng đến độ chính 
xác của giao thoa kế chính là hệ dẫn động cho 
gương động. 
Hình 4.7:. Quãng đường dịch chuyển của 
gương động khi gương bị nghiêng 
4.6.2. Lựa chọn gương Parabol hội tụ 
 Một yêu cầu quan trọng là tia hồng ngoại thường phát ra từ một nguồn nhiệt do vậy tạo bởi 
các chùm tia. Nếu trong thiết bị đo bức xạ sau khi nguồn hồng ngoại phát ra sẽ được chuẩn trực tạo 
thành chùm song song khi vào hệ giao thoa. Mặt khác các gương này thường phủ vàng nên có hệ số 
phản xạ lên đến trên 90% 
a- Cấu tạo gương parabol[71] b-Gương parabol 
Hình 4.8: Gương parabol hội tụ 
17 
4.6.3. Lựa chọn tấm chia chùm hồng ngoại 
a- Cấu tạo tấm chia chùm b- Tấm chia chùm hồng ngoại 
Hình 4.9: Tấm chia chùm hồng ngoại 
Bảng 4.9: Thông số kỹ thuật của lăng kính chia chùm 
Vật liệu KBr 
Tỷ lệ phân tách 50:50 
Độ chính xác hai mặt song song ± 0.1 arc/s 
Độ phẳng λ/20 
Dải làm việc 2μm -25 μm 
4.6.4. Lựa chọn Cảm biến hồng ngoại 
a- Cấu tạo Detecto hồng ngoại b- Thiết