配备二模氦氖激光器的迈克尔逊干涉仪

早在 1881 年，AA 迈克尔逊就建造了一台干涉仪（后来也以他的名字命名），以成功反证当时假设存在的通用以太理论。后来，他用这种装置确定了以光波长为单位的基本米的长度。尽管如此，在发现激光作为相干光源之后，干涉仪在高精度长度测量中的应用前景才变得有意义。
如今，这种非接触式高精度长度测量仪器已成为机械制造、调整、最终控制、数控机床增量位移测量、机床控制和校准程序等许多领域的重要工具。
使用最新的激光干涉仪可以实现高达纳米范围的分辨率。通过使用激光作为光源，光学元件的布置相对于原始迈克尔逊干涉仪发生了变化。但除了一些例外，通常使用迈克尔逊的两束布置。
在该实验的框架内，首先设置经典干涉仪并在屏幕上观察干涉图案。为了理解观察到的干涉图案，本手册的理论部分讨论了高斯光束的特性、波前、曲率半径和波的叠加。从单色辐射的简单模型开始，将考虑光源的光谱带宽并讨论对干涉仪对比度的影响。引入、定义和测量相干长度。
所应用的氦氖激光器发射两种正交偏振模式，相干长度约为18厘米。第二步，迈克尔逊装置升级为技术干涉仪。