專利名稱：馬赫－陳德爾干涉儀的快速調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于如何調(diào)整馬赫-陳德爾(Mach-Zehnder)干涉儀，特別是涉及如何快速調(diào)整高精密馬赫-陳德爾干涉儀的方法。
馬赫-陳德爾干涉儀裝置如

圖1所示，它是由激光光源1，擴束望遠鏡2，半反射鏡4、7和全反射鏡5和6，以及顯示屏8組成。從激光光源1發(fā)出的單色光經(jīng)擴束望遠鏡2擴束以后，被半反射鏡4分成強度相等的兩束光T和R。T束光經(jīng)全反射鏡5和半反射鏡7二次反射以后，到達顯示屏8。R光束經(jīng)全反鏡6反射，再透過半透鏡7也到達顯示屏8上，和光束T相遇。當兩列波之間相互平行，并且波面不發(fā)生剪切時，在顯示屏上可觀察到零級干涉條紋。
對一個光學(xué)專業(yè)的工作者而言，要將兩列波調(diào)整到相互平行且不發(fā)生剪切，決非易事，往往需要半天以上時間，而對于一個非光學(xué)專業(yè)的人員來說，即使化上幾天，也調(diào)整不出完全的零級。因此本文提出的馬赫一陳德爾干涉儀的調(diào)整方法顯得非常必要。
本發(fā)明馬赫-陳德爾干涉儀的快速調(diào)整方法，主要是采用微束準直調(diào)整方法，其具體的調(diào)整步驟如下(為敘述方便，請參見圖1)
1.在一個水平安放的防震工作臺上，首先讓光源沿水平方向出射，即光線和防震臺平行；2.調(diào)整擴束望遠鏡2，使光束平行出射；3.將45度半反射鏡4、7和全反射鏡5、6安裝在能上下、左右轉(zhuǎn)動和平動的精密調(diào)整架上，并預(yù)調(diào)整到與光束同樣的高度；4.在望遠鏡2前光束前進方向，放置一小孔3，使光束的中央部分通過該小孔；5.在小孔3前放置半反射鏡4，透過半反射鏡4的光束稱為T光束，經(jīng)半反鏡4反射并與T光束垂直的那部分稱為R光束。在T光束前方2～3米處，放置一個紙屏9并在該光束T的位置處標上十字叉絲；在R光束前方2～3米處，也放一個帶十字叉絲的紙屏10，并使十字叉絲的高度和紙屏9上的十字叉絲的高度一致，調(diào)節(jié)半反射鏡4，使R光束對準紙屏10的十字叉絲中央；6.沿著R光束前進的方向，放置全反鏡6，調(diào)節(jié)全反鏡6，使R光束被反射到紙屏9的十字叉絲中心，再左右轉(zhuǎn)動全反鏡6，使反射的R光束與T光束平行；7.在T光束前進方向置一全反鏡5，調(diào)節(jié)全反鏡5，使光束T經(jīng)過反射后落在紙屏10的十字叉絲中心，再左右轉(zhuǎn)動全反鏡5，使T光束與半反鏡4反射出來的R光束平行；8.在R光束與T光束垂直相交的位置放上半反射鏡7，調(diào)節(jié)半反鏡7，使T光束與R光束在顯示屏8上重合；9.重復(fù)調(diào)節(jié)以上第3--8步驟，可使T束和R束分別在近場和遠場精確重合，從而獲得零級干涉。
本發(fā)明與在先技術(shù)相比，有如下優(yōu)點1.采用微束調(diào)整，定位相當準確。
2.將每個反射鏡和半反射鏡單獨調(diào)整到同一基準叉絲，既簡便又準確無誤。
2.在防震臺上按圖1所示的矩形位置布置各個調(diào)整架。將半透半反射鏡4和7、全反射鏡5和6安裝在具有二維轉(zhuǎn)動和上下左右平動的精密調(diào)整架上，并預(yù)調(diào)整到與光束同樣的高度。
3.在擴束望遠鏡2后面放一直徑約1mm的小孔3，使小孔位于光束中央。
4.首先調(diào)整半透半反射鏡4，讓其鏡面與出射光束呈45度角(見圖1)，使反射的R光束與透過的T光束垂直。在T光束前方2～3米處，放一紙屏9，在T光束的位置標上十字叉絲；同樣在R束前方2～3米處也放一個有十字叉絲的紙屏10，并使紙屏10上的十字叉絲高度和T光束的十字叉絲高度一致；調(diào)整半透半反射鏡4，使R光束對準紙屏10上的十字叉絲中央。
5.在工作臺上沿T光束前進方向放置全反射鏡5，調(diào)整全反鏡5，使反射光束到達紙屏10的十字叉絲中央，再左右轉(zhuǎn)動鏡面使反射的光束與R光束平行。
6.沿著R光束前進的方向，放置全反鏡6，調(diào)節(jié)全反鏡6使R光束被反射到紙屏9的十字叉絲中心，再左右轉(zhuǎn)動全反鏡6，使反射的光束與T光束平行。
7.在R光束與T光束相交處放上半透半反射鏡7，調(diào)節(jié)半透半反射鏡7，使T光束和R光束在顯示屏8上重疊。
8.在實踐上述幾個步驟以后，基本上能使兩束光平行，且不剪切，有時一次調(diào)節(jié)仍得不到零級波，需要重復(fù)以上步驟。如果在屏幕上看到的條紋是垂直的，則說明兩波面之間僅縱向有夾角，輕輕調(diào)整上下的轉(zhuǎn)動螺釘即可；橫向的也同理。若看到斜條紋，則說明兩波面之間有剪切，需要調(diào)整縱向和橫向的夾角，直到衍射級次逐步降低，最后達到零級。
權(quán)利要求
1.一種馬赫-陳德爾干涉儀的快速調(diào)整方法，其特征在于它包括的步驟如下①在一個水平安放的防震工作臺上，首先讓一光源沿水平方向出射，即光線和防震臺平行；②調(diào)整擴束望遠鏡(2)，使光束平行出射；③將45度半透半反射鏡(4、7)和全反射鏡(5、6)安裝在能上下、左右轉(zhuǎn)動和平動的精密調(diào)整架上，并預(yù)調(diào)整到與光束同樣的高度；④在望遠鏡(2)前光束前進方向，放置一小孔(3)，使光束的中央部分通過該小孔形成一微光束；⑤在該小孔(3)前放置半透半反射鏡(4)，透過半透半反射鏡(4)的光束為T光束，經(jīng)半透半反射鏡(4)反射并與T光束垂直的那部分為R光束，在T光束前方2～3米處，放置一個紙屏(9)并在其微光束T的位置處標上十字叉絲；在R光束前方2～3米處，也放一個帶十字叉絲的紙屏(10)，并使十字叉絲的高度和紙屏(9)上的十字叉絲的高度一致，調(diào)節(jié)半透半反射鏡(4)，使R光束對準紙屏(10)的十字叉絲中央；⑥沿著R光束前進的方向，放置全反鏡(6)，調(diào)節(jié)全反鏡(6)，使R光束被反射到紙屏(9)的十字叉絲中心，再左右轉(zhuǎn)動全反鏡(6)，使反射的R光束與T光束平行；⑦在T光束前進方向置一全反鏡(5)，調(diào)節(jié)全反鏡(5)使光束T經(jīng)過反射后落在紙屏(10)的十字叉絲中心，再左右轉(zhuǎn)動全反鏡(5)，使T光束與半透半反鏡(4)反射出來的R光束平行；⑧在R光束與T光束垂直相交的位置放上半透半反射鏡(7)，調(diào)節(jié)半透半反鏡(7)，使T光束與R光束在顯示屏(8)上重合。⑨重復(fù)調(diào)節(jié)以上第③--⑧步驟，可使T束和R束分別在近場和遠場精確重合，從而獲得零級干涉。
全文摘要
一種馬赫－陳德爾干涉儀的快速調(diào)整方法，主要是采用微束準直調(diào)整方法，該方法具有簡便、快速又準確的優(yōu)點。
文檔編號G01B9/02GK1448690SQ0311683
公開日2003年10月15日 申請日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者高鴻奕, 陳建文, 謝紅蘭, 徐至展 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所