探索“激光干涉儀”的發(fā)展史

 

　　現(xiàn)代激光干涉技術(shù)是在人類關(guān)于光學(xué)的幾乎全部知識(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。激光與普通光源相比，具有一些獨(dú)特的性質(zhì)：?jiǎn)紊院谩⑾喔尚院?、方向性?qiáng)、亮度高。激光干涉儀是以激光波長(zhǎng)為已知長(zhǎng)度，利用邁克爾遜干涉系統(tǒng)測(cè)量位移的通用長(zhǎng)度測(cè)量，廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，已經(jīng)成為人類認(rèn)知世界的重要工具。

 

　　1604年開(kāi)普勒（J．Kepler）寫出光學(xué)著作，指出光的強(qiáng)度和到達(dá)光源距離的平方成反比。并于1611年出版《折射光學(xué)》。

 

　　1801年托馬斯•楊（Thomas Young）用雙狹縫實(shí)驗(yàn)演示了光的干涉現(xiàn)象，即有名的楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)。

 

　　1881年邁克爾遜（Albert．A．Michelson）設(shè)計(jì)了有名的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量“以太”漂移。當(dāng)然沒(méi)測(cè)到漂移，由此導(dǎo)致“以太”說(shuō)的破滅和相對(duì)論的誕生。它初次用于干涉儀，以鎘紅譜線與國(guó)際米原器作對(duì)比。正是由于他的工作導(dǎo)致后來(lái)用光的波長(zhǎng)定義“米”。由于他在準(zhǔn)確光學(xué)儀器、光譜和計(jì)量領(lǐng)域的研究工作于1907年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

 

　　1960年Maiman研制成功靠前臺(tái)紅寶石激光器，從此開(kāi)始了光學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的新時(shí)代。從此，激光干涉測(cè)量被廣泛地用于長(zhǎng)度、角度、微觀形貌、轉(zhuǎn)速、光譜等領(lǐng)域，并和微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)集成，成為現(xiàn)代干涉儀。

 

　　1982年G．Binning和H．Rohrer研制成功掃描隧道顯微鏡，1986年發(fā)明原子力顯微鏡，1986年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。從此開(kāi)始了干涉儀向納米、亞納米分辨率和精度前進(jìn)的新時(shí)代。

 

　　由于激光具有非常好的時(shí)間相干性，自問(wèn)世以來(lái)，已研制出多種激光干涉儀：?jiǎn)晤l激光干涉儀、雙頻激光干涉儀、半導(dǎo)體激光干涉儀、法布里-珀羅（F-P）干涉儀、X射線干涉儀等。

 

　　激光干涉儀是激光在計(jì)量領(lǐng)域中較成功的應(yīng)用之一。利用光的干涉實(shí)現(xiàn)測(cè)量，具有非接觸、無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn)，已經(jīng)在各個(gè)不同領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。