作者：戴xl 时间：2024-12-27
从零开始挑选光学元件，支架，底座等组建一套光学实验装置，即使是经验丰富的专家也是一件相当费力的事情。如果是一个光学系的初学者，很可能不知道从何下手，甚至会手足无措了。为了帮助初学者，和节省专家们的宝贵时间，西格玛光机干涉仪/OptoSigma干涉仪/Sigmakoki干涉仪是整套器件或是纹影法光学干涉系统的套件，以下是关于激光干涉仪分类讲解，涵盖了常见的干涉仪，如迈克尔逊干涉仪（Michelson interferometer）、马赫曾德干涉仪/马赫泽德干涉仪/马赫曾德尔干涉仪（Mach–Zehnder interferometer/MZI）、斐索干涉仪（Fizeau interferometer）。
该套件可被用作初学者的入门教材，或构建光学系统的参考，也可作为实验原理验证，或产品化试验的实验装置。
OptoSigma干涉仪/西格玛光机干涉仪/Sigmakoki干涉仪：通用干涉仪
干涉仪分类中的通用干涉仪在学校教学场景中颇为常见。它的显著特点是具有高度灵活性，用户能自由改变模块组合排列，构建多样的激光干涉仪形态，以满足不同教学与实验需求。例如在教学中，可依不同干涉原理灵活调整展示相应现象。
在实验应用方面，通用干涉仪用途广泛，可用于一般实验验证，帮助理解光学干涉原理及相关物理现象，是光学实习的必备工具。通过操作它，学习者能切实体验光学干涉，掌握实验技能，为后续学习研究打基础。
其中，迈克尔逊干涉仪，常用于观测反射波面或干涉条纹的相位变化。
图1：迈克尔逊干涉仪实验光路图
马赫曾德干涉仪，单一光路构造，可观测透过波面或用于声光调制器（AOM）实验。
图2：马赫曾德干涉仪实验光路图
斐索干涉仪，同轴光路结构，不容易受振动或温度变化的影响，常用于观测面精度。
图3：斐索干涉仪实验光路图
OptoSigma干涉仪/西格玛光机干涉仪/Sigmakoki干涉仪：集成光学干涉系统
集成光学干涉系统与通用干涉仪相比，外观更似精密光学仪器，给人紧凑、专业之感。其优势在于体积小，在空间有限的环境如小型实验室或工业检测场合便于布置操作。同时，它功能性出色，专为观测微小样品设计，能对微小结构实现高分辨率观测，在微纳光学、生物医学等领域助力研究人员获取详细信息，推动技术发展创新。
微小样品观测用干涉仪，选用标准的样本上的元器件，就可以构建照片所示的，观测微小样品透过波面的桌面型激光干涉仪。这是OptoSigma/西格玛光机的最新提案。
图4：微小样品观测用干涉仪实验光路图
OptoSigma干涉仪/西格玛光机干涉仪/Sigmakoki干涉仪：流体可视化光学系统
流体可视化光学系统中纹影法虽严格意义上不算干涉仪，但在观测流体流动方面独具优势。其常采用白色光源，便于观测流体中微妙的对比度变化，以揭示流体的密度梯度、温度分布等流动特性。这些图像适合计算机图像处理，经处理可提取分析流体流动参数，为流体力学研究和工程应用提供支持。
纹影法，纹影法可以观测到无法直接目视确认的空气流动，或玻璃内部的光学不均匀性（纹理）。它不像干涉仪，不能实现定量观测，但可观测到反映空气流动的明暗条纹。
图：纹影法实验光路图
