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光学干涉仪都有哪些应用领域?

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干涉仪是利用光学干涉原理测量光程之差从而测定有关物理量的精密光学仪器。一般来说, 只要是利用光干涉的原理来量测的仪器便可以称为干涉仪。一般来说,最初入射光先经过某种分束器(部分透射反射镜)分成单独的两束光,可能有的光束会经过外界环境的影响(例如,长度变化或者经过折射率变化的透明介质),然后在另一个分束器处光束再次符合。得到的光束功率的空间分布就可以用于测量。
 
光学干涉仪的应用极为广泛,主要有如下几方面:
 
1、长度的精密测量
 
在双光束干涉仪中,若介质折射率均匀且保持恒定,则干涉条纹的移动是由两相干光几何路程之差发生变化所造成,根据条纹的移动数可进行长度的精确比较或绝对测量。迈克尔逊干涉仪和法布里-珀罗干涉仪曾被用来以镉红谱线的波长表示国际米。
 
2、折射率的测定
 
两光束的几何路程保持不变,介质折射率变化也可导致光程差的改变,从而引起条纹移动。瑞利干涉仪就是通过条纹移动来对折射率进行相对测量的典型干涉仪。应用于风洞的马赫-秦特干涉仪被用来对气流折射率的变化进行实时观察。
 
3、波长的测量
 
任何一个以波长为单位测量标准米尺的方法也就是以标准米尺为单位来测量波长的方法。以国际米为标准,利用干涉仪可精确测定光波波长。法布里-珀罗干涉仪(标准具)曾被用来确定波长的初级标准(镉红谱线波长)和几个次级波长标准,从而通过比较法确定其他光谱线的波长。
 
4、检验光学元件的质量
 
泰曼干涉仪被普遍用来检验平板、棱镜和透镜等光学元件的质量。在泰曼干涉仪的一个光路中放置待检查的平板或棱镜,平板或棱镜的折射率或几何尺寸的任何不均匀性必将反映到干涉图样上。若在光路中放置透镜,可根据干涉图样了解由透镜造成的波面畸变,从而评估透镜的波像差。
 
5、其他应用
 
用作高分辨率光谱仪。法布里-珀罗干涉仪等多光束干涉仪具有很尖锐的干涉,因而有*的光谱分辨率,常用作光谱的精细结构和超精细结构分析。

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