为什么光干涉仪测出的分辨率更高 光干涉仪测量分辨率高的原因

1、干涉仪原理

干涉仪是一种利用光的波动性质进行测量的仪器。它利用干涉现象，即两束光线叠加形成的干涉条纹，来测量物体的形状、索引折射率等参数。在光干涉仪中，光通过分束器分成两束，分别经过不同的路径后再次合成，形成干涉条纹。

与其他光学测量仪器相比，干涉仪具有分辨率高、灵敏度高的优点，因此在精密测量领域得到广泛应用。

2、光波长与分辨率

光的波长和分辨率密切相关。根据衍射极限理论，分辨率可以表示为：

分辨率=λ/2NA

其中λ为光的波长，NA为数值孔径。这个公式表明了，分辨率与光的波长成反比。

因为空气中的光波长约为500-600纳米，所以常用的光学器件的分辨率大致在数百纳米至几微米之间。而干涉仪则可以通过利用干涉条纹的细微变化，实现亚纳米级别的测量精度。

3、相干光与干涉质量

干涉仪的分辨率还与光的相干性有关。相干性是指光波之间的相位关系的稳定程度。相干性越高，干涉效果就越好，测量精度也越高。

相干光可以通过激光等方式产生。与其他光源相比，激光的相干性极高，因此适合用于干涉仪。此外，光的极化也会影响干涉质量。如利用p偏振光，则对于一些族群，它们对p偏振光有所吸收或折射，因此在干涉效应中被排除或降低。这也大大提高了干涉质量。

4、光路设计与干涉效应

最后，干涉仪的分辨率还与其光路设计有关。精密的光路设计可以利用干涉效应的微小变化，提高测量精度。

例如，Michelson干涉仪是一类典型的干涉仪，其光路设计非常复杂，但具有高精度和高分辨率。在Michelson干涉仪中，光线从分束器出发，沿两个不同的光程传播，再次合并形成干涉条纹。由于两束光线的光程长度不同，因此干涉条纹会随着物体的微小变化而产生微小变化，从而实现高精度的测量。