摘 要：由于參加的項(xiàng)目中涉及到透射轉(zhuǎn)鏡式干涉儀的設(shè)計(jì)以及調(diào)整，其中遇到了一些困難，也總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在來與大家分享一下。

關(guān)鍵詞：透射轉(zhuǎn)鏡式干涉儀 邁克爾遜干涉儀 干涉條紋

中圖分類號：TH744 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0068-01

Wadsworth于20世紀(jì)90年代提出了透射轉(zhuǎn)鏡式干涉儀，如圖1所示，用轉(zhuǎn)動(dòng)代替直線運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)光程差的改變。它可以克服直線運(yùn)動(dòng)型干涉儀動(dòng)鏡的不足，實(shí)現(xiàn)快速的測量，轉(zhuǎn)鏡高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣量，使它具有良好的抗干擾性。它能夠在大范圍內(nèi)改變光程差，這樣就可以使得復(fù)原光譜的分辨率很高。但由于轉(zhuǎn)鏡式干涉儀的光程差變化是非線性的，所以在后續(xù)的處理環(huán)節(jié)需要進(jìn)行非線性的補(bǔ)償來消除影響（圖1）。

1 透射轉(zhuǎn)鏡式干涉儀調(diào)整

透射轉(zhuǎn)鏡式干涉儀的調(diào)整分為四個(gè)部分調(diào)整，首先是分束鏡的調(diào)整，其次是定鏡1和定鏡2的調(diào)整，再次是定鏡3和動(dòng)鏡4的調(diào)整，最后是轉(zhuǎn)鏡的調(diào)整。由于轉(zhuǎn)鏡的位置通過高精密機(jī)械加工以及精密主軸共同確定，對于它的調(diào)整就相對簡單一點(diǎn)。接下來介紹其他三種調(diào)整環(huán)節(jié)。

1.1 分束鏡的調(diào)整

分束鏡是把一路光分成兩路相干光的器件，由圖1可以看出它的位置影響兩路光是否垂直，而整個(gè)系統(tǒng)要求這兩路光是垂直的，所以分束鏡的調(diào)整就尤為重要。在我們的調(diào)整過程中，采取標(biāo)靶定位的方法來調(diào)整分束鏡的。通過激光器與標(biāo)靶來確定分束鏡的位置，當(dāng)激光光點(diǎn)打在標(biāo)靶上對應(yīng)的理論位置時(shí)就確定了分束鏡的位置。這里采用多個(gè)激光點(diǎn)或是一寬束激光，這樣可以對分束鏡分束面整體位置進(jìn)行確定。

1.2 定鏡1和定鏡2的調(diào)整

定鏡1和定鏡2的調(diào)整方法類似分束鏡的調(diào)整方法。利用激光和標(biāo)靶確定反射鏡的位置，實(shí)現(xiàn)光路入射和出射光線夾角成90度，并且反射鏡鏡面與分束鏡分束面平行，為下一步的調(diào)整做準(zhǔn)備。

1.3 定鏡3和動(dòng)鏡4的調(diào)整

在分束鏡、定鏡1和定鏡2位置調(diào)整好的情況下，接下來調(diào)整定鏡3和動(dòng)鏡4。對于定鏡3和動(dòng)鏡4的調(diào)整可以參考對邁克爾遜干涉儀的調(diào)整來進(jìn)行調(diào)整。但是在透射轉(zhuǎn)鏡干涉儀中，這兩個(gè)鏡子的調(diào)整要求又比邁克爾遜干涉儀高，定鏡3和動(dòng)鏡4使兩路光按原路返回的前提下，又要使兩路光的光程幾乎一樣，這樣才能使轉(zhuǎn)鏡與光路成45度位置（光路的對稱位置）光程也近似相等。

在一般的教科書上對于邁克爾遜干涉儀的狀態(tài)只是簡單的介紹了兩種，一種是干涉直條紋，一種是干涉圓條紋，但是在調(diào)整中會(huì)出現(xiàn)橢圓形和雙曲線干涉條紋。參考關(guān)于邁克爾遜干涉儀調(diào)整的一些文章，清楚的了解了屏幕上的干涉圖與調(diào)整的狀態(tài)之間的關(guān)系。例如《邁克爾遜干涉儀用激光照明仍需補(bǔ)償板》論文，論述了關(guān)于邁克爾遜干涉儀的干涉圖與不同光程差之間的關(guān)系。當(dāng)所有鏡子都調(diào)整好時(shí)，動(dòng)鏡移動(dòng)使光程差從零一點(diǎn)一點(diǎn)增大時(shí)，干涉圖的變化情況是這樣的：光程差為零時(shí)是豎直橢圓；隨著光程差的變大，由橢圓變成是豎直的直條紋；光程差進(jìn)一步增大，出現(xiàn)的是雙曲線；光程差再接著變大時(shí)成水平的直條紋；繼續(xù)增大時(shí)成水平橢圓；光程差越來越大，最終趨近于圓。

在了解調(diào)整定鏡3和動(dòng)鏡4中會(huì)出現(xiàn)的干涉圖樣之后，對定鏡3進(jìn)行左右偏擺和上下俯仰的調(diào)整，對動(dòng)鏡4也進(jìn)行左右偏擺、上下俯仰使觀察屏上出現(xiàn)干涉條紋。根據(jù)干涉條紋的干涉信息和出現(xiàn)干涉條紋對比，找出現(xiàn)在的位置與理想的零光程差的位置的對應(yīng)關(guān)系，再通過調(diào)整動(dòng)鏡4的前后位置來調(diào)整光程差，使干涉條紋慢慢的變成豎直的橢圓，光程差也就慢慢接近零了，整體的調(diào)整也就基本結(jié)束。

2 調(diào)整經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

分束鏡的分束面位置非常重要，它的位置影響到之后要調(diào)整的所有鏡片的位置，對預(yù)期的效果產(chǎn)生很大影響。對于邁克爾遜干涉儀的干涉現(xiàn)象普通教科書里面只提到了等傾圓條紋和等厚直條紋現(xiàn)象，沒有對其他干涉條紋進(jìn)行介紹，需要搜集其他資料了解更詳細(xì)的干涉條紋條紋信息。

3 結(jié)語

通過實(shí)際調(diào)整透射轉(zhuǎn)鏡式干涉儀各鏡片，對調(diào)整環(huán)節(jié)得出一些方法和經(jīng)驗(yàn)，希望能夠?qū)ζ渌鼞?yīng)用該儀器的實(shí)驗(yàn)人員有一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

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