干涉仪

根据光干涉原理制成的仪器
干涉仪(Interferometer)[2]是一种使用干涉测量技术的光学计量仪器。干涉仪可以根据不同的分类原则进行分类,例如按照干涉光的数量、获得相干光的方法和干涉光之间的频率差等。[3]
干涉仪输出的信息是干涉条纹图,干涉条纹是干涉场中光程差相同点的轨迹,在光学测量中根据干涉条纹的形状、方向、疏密度、颜色,以及条纹移动等情况,就可测量与光程差有关的被测光学量比如面形、折射率均匀性、平行性误差、反射棱镜和屋脊棱镜的角度误差及棱差、光学系统的波像差等。干涉仪还可用作高分辨率光谱仪器,例如基于迈克耳孙干涉仪发展起来的傅里叶变换干涉光谱仪。在天文学领域,干涉仪还用于测量星体的直径等。干涉仪的优势在于其灵敏度和测量精度通常优于其他光学测量仪器。此外,由于干涉测量一般是非接触式的,因此不会对被测物体造成损伤。在未来,干涉仪的主要应用将进一步拓展到凝聚态物理学、工程学、化学和生物学等领域中的介观结构及其动力学研究。[3]
干涉仪的高分辨率和灵敏度将能够提供更准确的测量结果,为这些领域的研究提供更多的信息和理解。它具有快速高效、非接触和无损伤等特点,并在精度和灵敏度上优于其他类型的光学计量仪器。[3]

历史沿革

迈克尔逊干涉仪是最早的干涉仪[1],由美国物理学家迈克尔逊设计制作的用分振幅干涉法产生双光束干涉的高精度仪器。利用迈克尔逊干涉仪的原理,从而得以研制出各种专用的干涉仪,并已广泛应用于生产和科技领域,比如微小长度、角度测量、物质性质(厚度、折射率)测量及光谱精细结构分析中。[5]