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Michelson birefringent grating 等倾干涉与等厚干涉 等倾干涉： 等厚干涉： 干涉仪(Interferometer) Albert Abraham Michelson 迈克尔逊因发明干涉仪和光速的测量而获得1907年诺贝尔物理学奖金。 S M1 M2 G1 G2 E M2? a1 a1′ a2 a2′ 半透半反膜 补偿板 反射镜 反射镜 光源 观测装置 虚薄膜 由M2反射的光束可以当作是从它虚像M2′反射过来的，这样，发生干涉的光束相当于M1与M2′之间的空气薄膜反射形成的。 M 2 M 1 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 与 重 合 等 厚 干 涉 条 纹 等 倾 干 涉 条 纹 迈克耳逊干涉仪的干涉条纹 吐级 若 平移 d 使空气膜加厚时吐出了 N 级条纹. 则 吞级 若 平移 d 使空气膜减薄时吞进了 N 级条纹. 则 移级 平移d,条纹右移(或左移)N级. 干涉测量系统组成 1.激光干涉系统 2.条纹计数计数和处理结果的电子机械系统 干涉仪系统主要包括：光源、分束器、反射器、补偿元器件 激光头 干涉仪本体 稳频器 氦氖激光器 准直透镜 光电组合体 光电转换 放大 鉴向倍频 整形 大气修正 计算机 输出 激光干涉仪中的光源 最主要的要求就是波长的单色性和稳定性，波长的稳定性直接影响测量的不确定度，所以大多数激光干涉仪采用稳频 He-Ne激光器，波长632.8nm，波长稳定性可以达到10-7 “米”的定义 米原器：铂铱合金 氪86原子谱线607.5nm波长：稳定性4x10-9 光速：299 792 458m/s，推荐了八种激光器 甲烷稳频3.39um He-Ne激光 碘稳频576nm 染料激光 碘稳频633nm He－Ne激光 碘稳频612nm He－Ne激光 碘稳频515nm 氩离子激光 碘稳频543nm He－Ne激光 碘稳频640nm He－Ne激光 钙束稳频657nm染料激光 干涉仪中的常用反射镜 平面反射器 角锥棱镜反射器（图a） 直角棱镜反射器（图b） 猫眼反射器 （图c） 干涉仪的光路布局 共光路原则： 测量光束与参考光束接近同一路径，可将参考光束转折与测量光平行 测量光束和参考光束尽量等光程 消除振动、温度、气流等影响 阿贝原则： 被测量点与干涉仪测点尽量在一条直线（延长线）上，减小阿贝误差 考虑测量精度、条纹对比度、稳定性及实用性等因素 避免光返回激光器 干涉仪的光路布局 光学倍频 Ch12 干涉测量术 由于科学技术的进步，干涉测量技术已经得到相当广泛的应用。一方面是因为微电子、微机械、微光学和现代工业提出了愈来愈高的精度和更大量程的要求，其它方法难以胜任；另一方面因为当代干涉测量技术本身具有灵敏度高、量程大、可以适合恶劣环境、光波和米定义联系而容易溯源等特点，因而在现代工业中应用非常广泛。 现代干涉技术是物理学理论和当代技术有机结合的产物。激光、光电探测技术和信号处理技术对于干涉测量的发展起着重要的作用。 目前已经有许多成熟的干涉仪产品，覆盖了相当大的应用范围。但是，干涉仪毕竟不是简单的工具，仍有许多新的应用领域有待开发和研究。因此，需要更加深入的学习。 Introduction 特点： 具有更高的精度和灵敏度（纳米）； 非接触式，不会对被测件带来表面损伤和附加误差； 较大的量程范围； 较强的抗电磁干扰能力； 在精密测量、精密加工和实时测控的诸多领域应用广泛。 应用 测位移（微纳工作台） 测直线度 测角 测面形 干涉 (Interference) 计算条纹间距？ 干涉原理 光干涉的基础是光波的叠加原理。由波动光学知道，两束相干光波在空间某点相遇而产生的干涉条纹光强分布为： 两平面波干涉 位相差 两光束到达某点的光程差 满足 的光程差相同的点形成的亮线叫亮纹。