最精密的尺子，平面激光干涉仪的原理与应用_激光平面干涉仪原理

平面激光干涉仪

平面激光干涉仪——最精密的尺子

各行各业都离不开尺子，按照尺子的种类，分为卷尺、卡尺、机械尺，还有王濛的“我的眼睛就是尺！！！”。激光的出现在世界计量史上具有重大的意义，激光干涉仪可以激光做“眼睛”，利用光波的干涉原理测量材料的光学特性，这把尺子不仅能够测量厚度、距离等，还能衡量材料内部的光学均匀性、折射率、表面平整度等更精密的参数。激光干涉仪利用光学原理进行测量，还可以另外配合各种折射镜、反射镜等来做线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作。由于激光具有高强度、高度方向性、空间同调性、窄带宽和高度单色性等优点，激光干涉仪具有精度高、误差小、灵敏度高、灵活性强等优势，是一种非常强力的非接触测试工具。下面，笔者就带领大家来详细了解一下平面激光干涉仪的原理、特点和主要应用。

寻根溯源——激光干涉仪的家族发展

17世纪后半叶，Boyle和Hooke观察到了光线的干涉现象。光的干涉现象是光的波动性的重要体现，一般分为薄膜干涉、等倾干涉和等厚干涉。

1801年，Thomas Young通过著名杨氏双缝实验正式实现了干涉现象的人为控制，其中的原理在1896年由Rayleigh利用设计改造成为了瑞利干涉仪。

1852年，Fizeau研究了使用干涉法测定固体膨胀系数和球直径的方法，设计了感应线圈、干涉谱仪和膨胀计等仪器，这就是斐索干涉仪的前身。

1887年Michelson和Morley为了研究以太是否存在，使用光波长作尺子刻度测量了水平面和垂直面的光速之差，最终否定了以太的存在。他们的研究利用了光的干涉现象，这是迈克尔逊光学干涉仪的灵感诞生之始。

1916年，Twyman在迈克尔逊干涉仪的基础上加以设计修改࿰