能量差分干涉測量技術(shù)研究.pdf

1、本論文以He-Ne激光為光源，研究了等厚干涉儀和馬赫－曾德爾干涉儀(M-Z干涉儀)分振幅干涉中的光能量分配特性，由此得到能量差分干涉條紋曲線。利用干涉儀光能量分配的變化特性研究其應(yīng)用，提出采用連續(xù)改變干涉光場接收面積從而獲得光場能量變化曲線的能量差分干涉測量技術(shù)，理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種干涉測量方法對消除光本底噪聲和機(jī)械震動影響的作用與效果。 理論分析了平板等厚干涉中透射光場和反射光場的光能量隨兩平板表面夾角的變化特性。計算結(jié)果表明

2、，兩表面夾角α越大，反射光場和透射光場的光能量變化越小，當(dāng)α足夠大時能量趨于一穩(wěn)定值。利用這一特性可對干涉測量儀器中的光源功率不穩(wěn)定和雜散光進(jìn)行補(bǔ)償,本文介紹了應(yīng)用于激光干涉膨脹儀的光能量補(bǔ)償方法。 詳細(xì)介紹了基于M-Z干涉儀的能量差分干涉測量技術(shù)原理，理論推導(dǎo)了激光M-Z干涉儀中兩個垂直輸出光場的能量分配隨兩相干光束夾角的變化規(guī)律，證明了兩垂直輸出光場干涉圖樣具有互補(bǔ)對稱性。在此基礎(chǔ)上提出能量差分干涉測量方法，通過在M-Z干涉

3、儀的準(zhǔn)直裝置中加入一個可變光闌，隨著光闌孔直徑的變化，兩垂直輸出光場的能量隨之改變，將這兩個光場的能量進(jìn)行差分放大，就可以得到與干涉條紋變化周期和相位完全一樣的干涉條紋曲線。 分析了差分干涉測量技術(shù)對背景光和雜散光的消除原理，以及對干涉條紋抖動的積分補(bǔ)償原理，由于外界的影響會同時引起兩幅干涉圖像的對稱變化，能量差分和積分平均在一定條件下可較好地消除振動的影響。 工作中的主要創(chuàng)新點(diǎn)： 1、提出一種基于M-Z干涉儀的能量