激光干涉周期性---是否存在？

土豆 · 发表于 2003-5-18 04:49:00

相干长度：
ΔL=（λo）^2/Δλ
(其中：λo为光源中心波长，Δλ为光源带宽)

显然相干长度与激光波长λo、带宽Δλ相关，
不过现在的书籍和资料里好象都没有说过激光干涉的周期性问题，
可是我在自制的激光迈克尔逊干涉仪上看到了明显的“干涉周期性”，
关键是“相干光强”要小一点，才能看的比较清楚，

迈克尔逊干涉仪的特点是：
“在光程差ΔL=0时，干涉条纹有最大的对比度”（见附文），
随着光程差ΔL的增加，干涉条纹会逐渐变得模糊，
如果“相干光强”较弱，干涉条纹甚至会近乎消失，

但是如果继续同方向增加光程差ΔL（可见光范围是数毫米左右），
干涉环又会重新出现，而且逐渐变得清晰---高对比度，
（只是中心环直径变小了一点）
我观察到在光程差ΔL=0的前、后各重复出现了10多次，
这是怎么回事呢？
书上实在找不到答案，想请教一下各位，
或者能否帮验证一下这种“干涉周期性”？

关键是“干涉光强”要尽量弱一点，
干涉光强度能增加干涉长度（见附文），
使得这种“干涉周期性”变得迟钝、不明显，
于是在小带宽和高干涉光强下得到了看似连续的长“干涉长度”？
详细参见本论坛\光学理论与物理学\用过迈克尔逊干涉仪的朋友请指点，

******************************************************
附文：

OCT系统的工作原理：
低相干干涉仪的主体为光纤迈克尔逊干涉仪，
只是所用的光源不是窄线宽光源(如激光) ，而是宽带光源，
一般采用超发光二极管或脉冲激光器。
其相干长度按照ΔL=（λ0）^2/Δλ(其中λ0为光源中心波长，Δλ为光源带宽) 计算。
只有当干涉仪的两臂光程差在相干长度之内时，才会出现干涉条纹，
光程差超过ΔL 时，干涉条纹消失，如图2所示。

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在光程差ΔL=0时，干涉条纹有最大的对比度。
========================================

这就保证了对样品背散射光的探测，
只在与参考臂接近等光程的位置发生，
从而滤掉了相当一部分与探测点无关的杂散光，提高了探测精度(信噪比)。

2001年第9期光机电信息 2001年9月
http://www.ciom.ac.cn/xxzx/publication/gjd/2001/200109/20010907.htm

《光学相干层析技术及其在生物医学中的应用》
王新宇　张春平　张连顺　薛玲玲　张光寅
（南开大学物理科学学院光子学中心，天津300071)

**************************************************************
周炳琨高以智等 , 《激光原理》 , 1984年11月第1版 , 第5页

具有相干性的光波场的强度(相干光强)在相干光的技术应用中，
也是一个重要的参量。

============================================
一个好的相干光源，应具有尽可能高的相于光强、
=============================================

足够大的相干面积和足够长的相干时间，对普通光源来说，
增大相干面积、相干时间和增大相干光强是矛盾的。
由〔1—I—17)和(1—1—19)式可知，为了增大相干面积和相干时间，
可以采用光学滤波来减小Δν，缩小光源线度或加光阑以减小Δx以及远离光源等办法。
但这一切都将导致相干光强的减小。
这正是普通光源给相于光学技术的发展带来的限制。
例如光全息技术，它的原理早在1948年就被提出，
但在激光出现之前一直没有实际应用，其原因就在于此。
而激光器却是一种把光强和相干性两者统—起来的强相干光源。

*********************************************
激光与红外
LASER INFRARED
1999年　第29卷　第4期　Vol.29　No.4　1999
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《激光器的噪声对构建迈克耳逊干涉仪的影响》
http://power.luneng.com/power/library/jgyhw/jgyh99/jgyhw9904/990406.htm

钱瑞海　孟迎军

摘　要　介绍半导体激光器的噪声特性及其对干涉的影响，
并在此基础上用半导体激光器构建了迈克耳逊干涉仪，从实验上加以证明。
这种微小的干涉仪表现出良好的特性和广阔的应用前景。
关键词　半导体激光器，噪声特性，干涉仪。

土豆 · 发表于 2003-5-19 09:25:00

要想观察干涉周期性，关键是要调低激光器电压
作者:yanghx 2003/05/19 00:45 字节:520 点击:0次帖号:31362
当前论坛: [挑战相对论]讨论区 [hongbin.xilubbs.com]

我又进一步反复做了实验，
发现只有尽量减小激光器电压才能明显观察到“周期性”，
我用一个330欧的电位器串联在激光供电回路里，
就可以很方便的调整激光器的亮度，
干涉环越暗，灵敏度越高，周期效果越明显，
而且非常稳定：总是移动1.3mm后，重复出现清晰的干涉环，
而用分光镜或偏振片减弱光强度的作用不大，
这说明与激光器的工作状态有关，可能是每个原子的发光时间减小了？

要想恢复周期性不明显也很容易，只要把电位器调到最小，
恢复最高电压就可以了，
另外加固了工作台，经反复实验，没有发现例外，

是否玩激光干涉仪的已经不多了？哪位帮助验证一下呀？

土豆 · 发表于 2003-5-19 22:56:00

那么这种很有规律的“干涉周期性”就没有什么用处吗？
其“周期长度”与哪些因素相关呢？不值得研究吗？
我没有绿激光器，有条件的朋友能否帮验证一下：周期长度与波长相关？
比如532nm的绿激光的“周期长度”可能是1.06mm左右？
先谢过了，

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