
【電】 interference fringe modulation
【化】 interference fringe
melody; mix; move; suit well; transfer
【計】 debugging mode
become; change
【醫】 meta-; pecilo-; poecil-; poikilo-
幹涉條紋調變(Interference Fringe Modulation)是光學幹涉測量中的核心概念,指通過物理手段改變幹涉條紋的形态、位置或可見度,以提取被測對象的相位、位移或折射率等信息。其詳細含義可從漢英詞典角度拆解如下:
幹涉條紋 (Interference Fringes)
指兩束或多束相幹光波疊加後,在空間形成的明暗交替的條紋圖案。其數學表達為:
$$
I = I_1 + I_2 + 2sqrt{I_1 I_2} cos(delta)
$$
其中 ( I ) 為總光強,( delta ) 為光程差導緻的相位差。條紋間距與波長、光路夾角直接相關。
調變 (Modulation)
指通過主動控制幹涉儀參數(如參考光相位、光路長度或光源頻率),使條紋發生周期性變化。常用方法包括:
調變的核心目标是将待測物理量轉化為可量化的條紋變化:
典型應用如相移幹涉術(Phase-Shifting Interferometry),通過采集多幅相位調變後的條紋圖像,重構被測表面形貌。
《光學名詞典》(科學出版社):
"幹涉條紋調變是通過外部擾動改變幹涉場分布的技術,旨在增強信號解調精度。"
《英漢光學與光通信詞彙》(清華大學出版社):
"Fringe modulation: The process of varying interference fringe patterns to encode measurement parameters."
美國光學學會(OSA)術語庫:
"Modulation of interference fringes refers to the deliberate alteration of fringe characteristics for metrological purposes."
注:以上引用來源因未提供可驗證鍊接,僅标注文獻名稱。實際應用中建議參考IEEE/OSA期刊論文(如 Applied Optics)或國家标準《GB/T 13962-2009 光學計量術語》以獲取權威定義。
幹涉條紋調變是指通過調整幹涉系統的物理參數,改變幹涉條紋的形态、間距或位置的過程。這種調變源于光程差的變化,具體機制和影響因素如下:
光程差控制
當兩束相幹光的光程差發生改變時,幹涉條紋會隨之移動或變形。例如平面激光幹涉儀中,調節其中一條光路的長度會改變光程差,導緻條紋位置偏移()。
幹涉類型轉換
如邁克爾遜幹涉儀中,調整反射鏡可使條紋從直條紋(等厚幹涉)變為同心圓環(等傾幹涉)。這種轉變源于入射角或薄膜厚度的變化()。
介質厚度變化
在等厚幹涉(如牛頓環)中,空氣膜厚度非線性變化會導緻條紋間距不均勻,靠近邊緣更密集()。若平面或透鏡畸變,還會引起條紋畸變()。
入射角調整
等傾幹涉的圓環條紋間距與入射角有關,角度變化會導緻環紋擴張或收縮()。
系統幾何參數
雙棱鏡實驗中,單縫與雙棱鏡的距離改變會直接影響條紋密度:距離越小,條紋越密集()。
幹涉條紋調變在精密測量中至關重要。例如:
公式示例(等厚幹涉條紋間距):
$$
Delta x = frac{lambda}{2ntheta}
$$
其中$lambda$為波長,$n$為介質折射率,$theta$為楔形夾角。可見夾角$theta$增大時,條紋間距$Delta x$減小,條紋更密集。
幹涉條紋調變是通過物理參數調整實現條紋形态控制的技術,廣泛應用于光學檢測和精密計量領域。
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