Interferenssianalyysiä

Interferenssianalyysiä on aaltoliikkeiden vuorovaikutuksesta syntyvien interferenssien tutkiminen, tulkinta ja kvantifiointi. Interferenssi syntyy, kun kaksi tai useampi aalto vaikuttaa samaan paikkaan samaan aikaan, jolloin kokonaisaalto on näiden aaltojen summa. Analyysin tavoitteena on määrittää kunkin lähteen amplitudi ja vaihe sekä kuvioiden muoto ja intensiteetit. Tällainen analyysi on keskeistä sekä kokeellisessa fysiikassa että signaalinkäsittelyssä, optiikassa ja mittaustekniikassa.

Teoreettinen perusta perustuu superpositioperiaatteeseen ja koherenssiin. Aaltojen vuorovaikutus mallinnetaan tavallisesti kompleksidimensionaalisilla representaatiolla, ja vaihe-erot määräävät interferenssin muodostumisen. Vaiheen käsittely voi sisältää vaiheenkääntymisen eli phase unwrappingin.

Menetelmät ja laitteet: yleisiä ovat Michelson-, Mach–Zehnder- ja Fizeau -tyyppiset interferometrit sekä vaihe-eropohjainen interferometria (phase-shifting interferometry). Digitaalisessa analyysissä voidaan käyttää Fourier- tai spektrianalyysejä sekä profilometriaa ja rekisteröintiä.

Sovellukset: optiikassa pintojen ja kalvojen paksuuden sekä topografian mittaukset, koherentti signaalinkäsittely, telekommunikaatio, radar- ja akustiikkatutkimus sekä kokeellinen fysiikka ja materiaalitutkimus.

Haasteet: kohina, epäkoherenssi, ympäristötekijät sekä vaiheenkääntäminen. Interferenssianalyysiä kehitetään jatkuvasti kehittyvillä mittaus- ja laskentamenetelmillä, jotta signaalit voidaan erottaa ja tulkita tehokkaammin.