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迈克尔干涉仪实验拓展延伸.docx

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迈克尔干涉仪实验拓展延伸.docx

上传人:niupai11 2022/6/21 文件大小:15 KB

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文档介绍:迈克尔干涉仪实验拓展延伸
一、传统迈克尔逊干涉仪的测量应用
微小位移量和微振动的测量;采用迈克尔逊干涉技术通过测量KDP晶体生长的法向 速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征 以及激发晶体生长台电磁干扰,对被 测介质影响小,适应性强等特点,因此,它的应用可以延伸到许多传统干涉仪的禁区,例如用 于恶劣环境的高灵敏度传感、水声探测和地下核爆核查测试。它是许多高灵敏度光纤传感器 的重要物理基础。由于光纤两个反射臂中的光传导特性可以受到温度、压力等外在条件的影 响,所以,光纤迈克尔逊干涉仪可以实现光纤应变、温度等物理量的测量。
光纤迈克尔逊干涉仪的应用:
(1) .混凝土内部应变的测量 把组成光纤迈克尔逊干涉仪的一个臂预埋到混凝土中,当混凝土内部发生膨胀、收缩或
变形时,光纤迈克尔逊的白光干涉条纹发生变化,这样可以混凝土内部的一维和二维很小的 应变状态进行测量,可以及时了解材料内部应变信息以及内部应变状态分布。由于光纤传感 器体积小,重量轻,柔软易于布置,可埋入性好,抗拉性好,耐腐蚀性强;不改变材料结构的受力状 态;测量的成本低等特点。
(2) . 地震波加速度的测量 以全光纤迈克尔逊干涉仪为基础,研制出由地震敏感元件组成的单分量双光路加速度地
震检波器样机,能同时精确检测空间三个方向加速度的三分量地震检波器就是一个重要的发 展方向。高灵敏度的加速度地震检波器是地震探测过程中检测地震波强度、方向和频率等物 理量的传感器,在整个地震探测过程中的作用十分关键。
(3) .温度的测量,透明液体、固体折射率或与折射率相关的浓度的测量: 哈尔滨智能 光电科技有限公司研制了光纤迈克尔逊干涉测量实验系统,可以测量温度,透明液体、固体 折射率或与折射率相关的浓度
三、作为其它仪器的核心部分的迈克尔逊干涉仪
傅里叶红外吸收光谱仪 利用迈克尔逊干涉原理进行光谱测量,通过傅里叶变换获得样品的红外吸收光谱或拉曼 光谱,是光谱技术的一场革命。与棱镜光谱仪相比,测量时间极大地缩短,光谱的信噪比有 很大提高。在傅里叶变换光谱仪中,光源发出的光先是经迈克尔逊干涉仪变成干涉光,再让干 涉光照射样品,检测器获得干涉图,再用计算机把干涉图进行傅里叶变换就能得到红外吸收光 谱。实际上傅里叶变换红外光谱仪的核心就是一个由迈克尔逊干涉仪所构成的红外光谱分光 系统。
干涉成象光谱技术 干涉成像光谱技术是当代可见光红外遥感器的前沿科学,在军事侦察中可发现可见光所 不能发现的军事目标,并能根据武器系统的特征发射或反射光谱来判断武器种类和型号。在
民用方面,它可用于天文物理、人气物理、地球科学研究,进行地球资源(国土、矿物、海洋、 森林植被)普查与考察等。
超光谱付里叶变换成像光谱技术是通过迈克尔逊干涉仪用NxM元探测器焦平面列阵凝 视所关心的景物,干涉仪中反射镜的运动把光谱信息转变为时间干涉图,同时探测器焦平面 列阵以其帧速率得到采样,因此每个像元都记录了一张独特的采样干涉图,这些干涉图经过 付里叶变换最终变为空间-光谱数据立方体。这些数据能够提供被测地物在波长上几乎连续 采样的超多光谱通道的窄带光谱信号,即对地物等被测物进行单波长成像,有可能做到根据 众多地面物质的吸收(或反射)和发射光谱特征直接确认地面物体并分析诊断出地面像元的 物质