干涉測量法

干涉測量法

干涉測量法(Interferometry):用多架望遠鏡把來自同一天體的光或無線電波進行組合,以增加分解。

簡介

干涉測量法(Interferometry):用多架望遠鏡把來自同一天體的光或無線電波進行組合,以增加分解。

長度測量

用於測量光程差改變,進而測定氣體折射率的瑞利干涉儀

干涉測量法干涉測量法

長度測量是光學干涉測量最常見的套用之一。如要測量某樣品的絕對長度,最簡明的方法之一是通過干涉對產生的干涉條紋進行計數;若遇到非整數的干涉條紋情形,則可以通過不斷成倍增加相干光的波長來獲得更窄的干涉條紋,直到得到滿意的測量精度為止。常見的方法還包括惠普公司研發的惠普干涉儀,它通過外加一個軸向磁場使氦-氖雷射器工作在兩個相近頻率,從而發出頻率相差2兆赫茲的兩束雷射,再通過偏振分束器使這兩束雷射產生外差干涉。干涉得到的差頻信號被光檢測器記錄,而待測樣品引起的光程差變化則可以通過計數器表示為光波長的整數倍。惠普干涉儀可以測量在60米左右以內的長度,在附加其他光學器件後還可以用於測量角度、厚度、平直度等場合。此外,還可以通過聲光調製的方法得到差頻信號,並且這種方法能獲得更高的差頻頻率,從而可以從差頻信號中得到更高的計數。
長度測量的另一類情形是測量長度的變化,常見的方法如藉助聲光調製產生的外差干涉,差頻信號所攜帶的相位差會被光檢測器記錄,從而得到長度的變化。在測量像熔凝石英這樣熱膨脹係數很低的材料的熱膨脹係數時,還經常用到一種更精確的方法:將兩面部分透射部分反射的玻璃板置於待測樣品的兩端,從而構成一個法布里-珀羅干涉儀。使用兩束髮生外差干涉的雷射,並通過反饋將其中一束雷射的頻率鎖定到法布里-珀羅干涉儀的一個透射峰值頻率上。這樣,當樣品發生熱膨脹而改變法布里-珀羅干涉儀的長度時,透射峰值頻率的變化會引起被鎖定的雷射頻率的相應變化,這一變化也會反映到外差信號中從而被探測到。

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