§3.7 其他干涉仪

3. 光的干涉与相干性

3.7 其他干涉仪3. 光的干涉与相干性

主要内容

1. 泰曼 - 格林干涉仪

2. 傅里叶变换干涉仪

3. 马赫 - 曾德干涉仪

4. 塞纳克干涉仪

应用：检测光滑表面的平整度、透镜或球面镜表面的球面度、平行平板状透明介质的光学均匀性。

图 3.7-1 泰曼 - 格林干涉仪

SG

M2

M1

P

L

干涉图样

3.7 其他干涉仪3. 光的干涉与相干性

3.7.1 泰曼 - 格林干涉仪

M1 ：反射镜M2 ：待测表面

应用：光谱分析

图 3.7-2 傅里叶变换干涉仪

L2

SG

M2

M1

L1

=2vt

DPC

A/D

3.7 其他干涉仪3. 光的干涉与相干性

M1 ， M2 ：反射镜D ：光电探测器A/D ：模数转换卡PC ：计算机

3.7.2 傅里叶变换干涉仪

同频率、同振动方向且振幅相等的两单色光波在某点的叠加光强度：

将上式对所有波长积分，得到总的叠加光强度：

(3.7-3)

(3.7-1)

(3.7-2)

波长为的单色光成分的相对强度（即光谱分布函数）：

3.7 其他干涉仪3. 光的干涉与相干性

3.7.2 傅里叶变换干涉仪

光谱分布函数 I() 也可以看成是波长倒数即空间频率 f 的函数：

(3.7-5)

(3.7-4)

(3.7-6)

3.7 其他干涉仪3. 光的干涉与相干性

3.7.2 傅里叶变换干涉仪

图 3.7-3 马赫 - 曾德干涉仪

BS2

BS1

M2

M1

P

激光器BE

2

1

应用：干涉测量，全息照相

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3.7.3 马赫 - 曾德干涉仪

应用：激光陀螺

图 3.7-4 塞纳克干涉仪

R

M3

M2M1

探测器

BS1

光源

O

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3.7.4 塞纳克干涉仪

当干涉仪绕其中心在光路平面内以一定角速度转动时，正反方向传播的两光束相位差：

A ：干涉仪环路包围的面积。

塞纳克干涉仪特点：整体无运动部件，并且仅可以感知转动而对匀速平动没有任何反应，故可以用做角度或角速度传感器，是现代导航用激光陀螺的基础。

(3.7-8)

(3.7-9)

(3.7-7)

3.7 其他干涉仪3. 光的干涉与相干性

3.7.4 塞纳克干涉仪

测量出，可得到干涉仪转动的角速度 或在给定时间间隔内的转角：

3.7 其他干涉仪3. 光的干涉与相干性

本节重点

1. 泰曼 - 格林干涉仪的基本结构原理及应用

2. 傅里叶变换干涉仪的基本结构原理及应用

3. 马赫 - 曾德干涉仪的基本结构原理及应用

4. 塞纳克干涉仪的基本结构原理及应用