能量差分干涉測(cè)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?tīng)柛缮鎯x(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(chǎng)接收面積從而獲得光場(chǎng)能量變化曲線的能量差分干涉測(cè)量技術(shù)，理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種干涉測(cè)量方法對(duì)消除光本底噪聲和機(jī)械震動(dòng)影響的作用與效果。 理論分析了平板等厚干涉中透射光場(chǎng)和反射光場(chǎng)的光能量隨兩平板表面夾角的變化特性。計(jì)算結(jié)果表明

2、，兩表面夾角α越大，反射光場(chǎng)和透射光場(chǎng)的光能量變化越小，當(dāng)α足夠大時(shí)能量趨于一穩(wěn)定值。利用這一特性可對(duì)干涉測(cè)量?jī)x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(cè)量技術(shù)原理，理論推導(dǎo)了激光M-Z干涉儀中兩個(gè)垂直輸出光場(chǎng)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(chǎng)干涉圖樣具有互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)性。在此基礎(chǔ)上提出能量差分干涉測(cè)量方法，通過(guò)在M-Z干涉

3、儀的準(zhǔn)直裝置中加入一個(gè)可變光闌，隨著光闌孔直徑的變化，兩垂直輸出光場(chǎng)的能量隨之改變，將這兩個(gè)光場(chǎng)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(cè)量技術(shù)對(duì)背景光和雜散光的消除原理，以及對(duì)干涉條紋抖動(dòng)的積分補(bǔ)償原理，由于外界的影響會(huì)同時(shí)引起兩幅干涉圖像的對(duì)稱(chēng)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(dòng)的影響。 工作中的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)： 1、提出一種基于M-Z干涉儀的能量