干涉测量法
激光干涉仪是一种基于光的干涉原理进行高精度测量的仪器，其核心是通过两束或多束相干光的叠加形成干涉条纹，通过分析条纹变化来测量长度、位移、表面形貌、折射率等物理量。
1.激光干涉的基本原理
干涉条件：
两束光必须满足相干性（时间相干性和空间相干性）。
光程差需小于激光的相干长度（ΔL<Lc），ΔL为光程差，Lc为相干长度。
干涉公式：
光强分布 I=
（∆ф）其中∆ф=
ΔL 为相位差。干涉条纹移动一条对应光程差变化一个波长（
）。
2. 激光干涉仪的分类
2.1按光路结构分类
（1）迈克尔逊干涉仪
原理：分束器将激光分为参考光和测量光，两束光反射后重新干涉。结构简单，适用于位移测量（如LIGO引力波探测）。
迈克尔干涉仪原理图
（2）马赫-曾德尔干涉仪
原理：两束光通过独立路径，无反射镜，适合测量折射率变化（如流体流速、等离子体诊断）。
马赫-曾德尔干涉仪原理图
（3）法布里-珀罗干涉仪
原理：多光束干涉，高精细度，用于光谱分析或激光腔长控制。
法布里-珀罗干涉仪原理图
（４）斐索干涉仪
原理：利用待测表面与参考平面直接反射光干涉，用于光学表面平整度检测。
斐索干涉仪原理图
2.2 按测量目标分类
（1）位移/长度干涉仪
测量目标位移（纳米级精度），如机床导轨校准。
（2）波前/面形干涉仪
检测光学元件表面误差（如透镜、反射镜的λ/10精度）。
（3） 折射率/气体干涉仪
通过光程差变化反演介质折射率，如空气折射率补偿。
2.3 按信号处理方式分类
（1）零差干涉仪
直接检测干涉光强，结构简单但易受噪声影响。
（2）外差干涉仪
引入频率差（如声光调制），通过拍频信号提高抗干扰能力（如半导体制造中的精密定位）。
3.典型应用领域
3.1工业制造与计量
数控机床、光刻机的位置反馈（纳米级重复定位精度）。
光学元件面形检测（如望远镜镜片、手机镜头模组）。
激光干涉仪的数控机床重复定位
3.2科学研究
引力波探测（迈克尔逊干涉仪）。
等离子体密度测量（马赫-曾德尔干涉仪）。
激光干涉引力波天文台(LIGO)
3.3生物医学
光学相干断层扫描（OCT），利用低相干光干涉实现生物组织微米级成像。
激光干涉光学相干断层扫描
3.4环境监测
大气湍流分析、气体浓度检测（通过折射率变化）。
激光抗大气湍流传输研究
3.5半导体工业
晶圆厚度测量、光刻对准（双频激光干涉仪）。
激光干涉仪的光刻对准研究
4.CNI典型的干涉用激光器
CNI可提供高可靠性窄线宽、单纵模（单频）激光器，具有模式稳定、相干长、噪声低、光束质量好等特点，是干涉应用的理想选择。
具体详情，请到www.cnilaser.com上了解。
CNI单纵模（单频）、窄线宽激光器典型产品
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紫外 | 蓝光 | 绿光 | 黄光 | 红光 | 红外 |
261、266、320、 335、349、355、 360nm等 | 405、445、450、457、473nm等 | 509、515、532、540、550nm等 | 552、556、561、577、589nm等 | 607、633、639、 660、671、698、720nm等 | 785、1064、 1030、1342、1550nm等 |
激光干涉仪通过巧妙的光路设计和信号处理，实现了从宏观到微观的极致测量，应用场景覆盖工业、科研、医疗等高端领域，未来将进一步向高精度、抗干扰、多功能方向发展。
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