麥克森干涉儀（圖2）是利用光波的干涉，而使量測的精度提高到1/2 個波長以內，是許多干涉儀的始祖，可先作為光干涉現象於量測上應用之探討。麥克森干涉儀，係以部分反射平面鏡使光束振幅區分成兩束，所得的兩光柱進行的方向及相位不完全相同，當其再相遇時便形成干涉條紋。吾人如能瞭解麥克森干涉儀的基本原理和調整方法，便可進一步利用麥克森干涉儀來作一些量測實驗。因此將麥克森干涉儀稱之為利用光波干涉進行量測工作之敲門磚並不為過。由於麥克森干涉儀的出現，使得人類開始以光的波長為長度測量的基準。
圖2麥克森干涉儀
麥克森干涉儀是以振幅來區分的干涉儀之要例，麥克森(Michelson)干涉儀，係以部分反射平面鏡使振幅區分所得的兩光柱進行的方向完全不同，當其再相遇時便形成干涉條紋。部分反射平面鏡又稱分光鏡 BS，分光鏡之反射膜鍍於偏靠於M1反射鏡之一側，使來自光源之光分成強度相等之一反射及一透射光柱。光從鏡M2 正向反射，第二次通過BS 而達圖下的屏風 S，光從鏡 M1反射，二次通過 C，再由BS反射而至屏風S，從鏡 M1反射之光束並未穿透分光鏡，這一點使得它與從鏡 M2反射之光束有位置及光程之偏移，加入玻璃板 C 之目的在使二線路在玻璃中之光程及路徑相等，故C稱為補償板(compensation plate )。此不僅是使單色光產生條紋的基本儀器，當用白光時亦是不可缺少的。
在傳統的麥克森干涉儀中，如果採用的光源是雷射，同調長度即能拉長，也就是待測光和參考基準光兩通光的光程即使拉長，仍然會有干涉的現象，此原理即被用來作微小距離檢測之用，因此叫作雷射干涉儀。通常機械位置檢出器的精度需為機械精度的１０倍，而工具機的控制精度目前巳提高到０．２μm 左石，換句話說，工具機檢出器的精度必須在０．０２μm 以下，這已非尋常量測儀器與設備能力所能及了，因此雷射干涉儀目前廣泛被應用在工具機校正工作上。
至於雷射干涉儀之反射鏡都採用立方角反射鏡(cube coner)這是為了對準各道光束之中心，立方角反射鏡可以將入射的光線以平行於入射角度的方向將光線反射回去。原理就如同高速公路兩旁的反光交通設施一般，因此便不須去費心考慮反射鏡片中心是否對準反射鏡片是否傾斜等問題了。雷射干涉儀所使用的光源為氦氖穩頻雷射，這是為了避免當雷射光源強度及波長有變化時，將使光干涉的結果產生不良的誤差，因此必須要有穩頻裝置。因此雷射干涉儀比Michelson干涉儀複雜的多，但從Michelson干涉儀的基本原理和調整方法中，吾人仍可進一步利用ichelson干涉儀來作一些微小距離檢測量測實驗。
下一頁 
回首頁