干涉测量法的工作原理是什么？

简介

迈克尔逊干涉仪是干涉测量中常用的工具，由Albert Abraham Michelson（*获得诺贝尔科学奖的美国人）于1887年发明。他发明了镜组和半透半反镜组（分光镜）系统，可将来自相同光源的分离光束融合在一起进行干涉测量。激光干涉测量法是一种完善的高精度测距方法。

基本原理：

迈克尔逊干涉仪一般可将相干光源的单条射入光束分成两条相同的光束。每条光束的传播路径（称为光程）不同，并在到达探测器之前重新会合。每条光束的传播距离不同使它们之间产生相位差。正是该相位差在初相同的光波之间形成可通过探测器进行识别的干涉条纹。如果单条光束沿两个光路分开（测量和参考光路），则利用相位差便可判断出所有可改变光束相位的因素。这可能是光路长度本身的物理变化，或者是光束传播介质的折射率的变化。

迈克尔逊干涉测量法

从激光源发出的激光光束 (1) 在干涉镜处被分成两束光（参考光束 (2) 和测量光束 (3)）。这些光束从两个角锥反射镜反射回来，并在到达探测器前，在干涉镜处重新会合。

激光光学镜组件

使用角锥反射镜可确保从参考臂和测量臂反射回的光束在干涉镜处重新会合时保持平行。重新会合的光束到达探测器后，以相长或相消的方式相互干涉。在相长干涉过程中，两束光同相，它们的波峰相互加强，产生明亮的干涉条纹；而在相消干涉过程中，两束光异相，其中一束光的波峰被另一束光的波谷抵消，形成灰暗的干涉条纹。