如果掌握了此处提到的窍门,如果选用了西格玛的标准组件,我们都可简单地组装调试干涉仪了。 这里我们分别介绍一下这些窍门,还有那些标准组件的信息。 首先,调整立柱等的高度,把各器件的光轴调整到大致一样。调整He-Ne激光器,使其光束和平台面大致平行。 考虑各器件调整时所需空间,根据光路图,把各器件摆放到相应位置。 从激光光源开始,依次调整支架,使光束正常入射。 设置标准组件时,请锁紧好各个可调部,不要让其乱动。比如,镜架的转动,调整机构的粗微调切换钮,立柱支架的锁紧钮,磁力表座的ON/OFF等。 假如没有固定好连接部或锁紧钮等,容易发生振动,不容易观测到稳定的干涉条纹。
① 空间滤波器 空间滤波器是由物镜和针孔组成的器件,它使激光束成为发散状态的同时,去除光束波面的畸变成份或由于灰尘颗粒等造成的衍射环等成份,从而可以得到更理想的高斯分布光束。 调整空间滤波器的位置,使激光束垂直入射到物镜的中央。调整支撑物镜的平台的微分头,使物镜远离针孔,同时观测透过针孔的微弱光束(A)。 然后,上下左右调整针孔位置,找出透过光强的位置(B)。调整物镜一点点接近针孔,透过针孔的光会逐渐变强。当两者的距离过近后,透过光会逐渐变暗。这时,重新微调针孔的位置,找出亮的位置。重复以上操作,一直调整到光强大,同时也没有出现衍射环为止(C)。
② 准直透镜 把来自空间滤波器的发散光束照射到透镜组件上,得到一个直径更大的平行光束。其平行度的调整要领为:使用屏幕,放置在光束的不同位置,确认其光斑的大小。调整其准直透镜在光轴方向的位置,直至不同位置时光斑的直径一样。
③ 分束和合束 平行光束经半透半反镜分束后,又再次合束。半透半反镜的出射光束互相垂直。平板的半透半反镜时,受其厚度和镜框的影响,光束容易被遮挡,一般只在中心附近的较小区域可观测到干涉条纹,尤其是迈克尔逊干涉仪。把反射镜片反过来组装(镀膜面放到螺纹环侧)的话,可得到改善,容易得到更大的有效通光口径。 * 另外,如选用分光镜镜架(BHAN)的话,即使镀膜面的位置不变(朝外安装),也可以避免光束遮挡的。 设置并调整镜架组件,使光束照射在反射镜的有效区域之内,并尽可能地使照射到屏幕上的2个光斑大小一致。 如果选用的是有夹角的平板分光镜,透过光束受折射的影响,出射光束和入射光束会有一个角度。此时,反射光束和透过光束不再垂直,但并不影响干涉条纹的观测。
④ 光束的角度调整 在上述③的调整中,即使保证了在屏幕上的光斑完全重合,在绝大多数情况下,还是无法观测到干涉条纹的。为了观测到干涉条纹,两个光束的平行度须在1分以内。 这里介绍一个使用辅助会聚透镜的调整其平行度的方法。 准备一个焦点距离较长的辅助会聚透镜组件(调整透镜组件IFC2-AL),将其插入半透半反镜和屏幕之间,并调整其位置,使其焦点正好在屏幕上。照片(A)调整其中某个光路的角度,使2个汇聚光斑的位置重合。照片(B)(尽可能让光斑小一些,让光斑暗一些,这样的话比较容易观测调整。) 之后,拿掉辅助会聚透镜组件的话,通常在屏幕上就可观察到很多很细的干涉条纹。照片(C)(万一不顺利的话,请耐心地重复上述调整步骤,直至出现干涉条纹。) 然后,边观测屏幕上的干涉条纹,边调整某个光路的镜架角度,把干涉条纹的间隔变大。(注意,如果同时调整2个光路的镜架角度,容易把干涉条纹弄丢了。) 调整镜架的方位角度,干涉条纹的水平方向间隔会变化。调整镜架的俯仰角度,会影响干涉条纹的垂直方向间隔。 垂直或水平方向有3?4根干涉条纹时,是容易观测的了。照片(D)
|