激光干涉儀應用干涉法

 

    為了產生高精度的干涉圖（清晰的條紋），有一個高穩定的波長源是非常重要的，這是用XL-80激光器實現的。基于邁克爾遜原理的干涉儀有很多種，但是線性干涉儀是最簡單的一種。在XL-80激光系統中，兩個反射鏡（用于邁克爾遜激光干涉儀）是后向反射器（棱鏡將入射光沿平行于入射光的方向反射回來）。其中一個連接到形成參考臂的分束器上。

 

    另一個回復反射器形成可變長度測量臂，因為其距離相對于分束器而變化。激光束（1）從XL-80激光頭射出，在偏振分束器處分成兩束（反射（2）和傳輸（3））。這些光束從兩個后向反射器反射回來，在到達探測器之前在分束器處重新組合。

 

    使用后向反射器可確保來自參考臂和測量臂的光束在分束器處重新組合時是平行的。重組后的光束到達探測器，在那里它們會以建設性或破壞性的方式相互干擾。在建設性干涉過程中，兩束光束同相，兩光束的峰值互相加強，形成明亮的條紋；而在破壞性干涉中，光束相位不一致，一束的峰值被第二束的波谷抵消，形成暗條紋。

 

    激光裝置

 

    探測器中的光信號處理允許觀察到這兩個光束的干涉。測量臂的位移引起兩束光束相對相位的變化。這種破壞性和建設性干涉的循環導致重組光的強度經歷周期性變化。每次測量臂/后向反射器移動316.5nm（即激光波長的一半）時，都會出現一個強度從亮到暗再到光的變化周期（因為這種移動會導致光程改變633nm，即激光波長）。因此，通過使用以下公式計算循環次數來測量移動：

 

    激光干涉儀公式式中，d是位移（以微米為單位），λ是激光的波長（0.633微米），N是通過的條紋數。在這些周期內，通過相位插值可獲得1nm的更高分辨率。