interferometrieopstellingen

Interferometrieopstellingen zijn optische systemen waarin het gedrag van licht wordt bestudeerd door middel van interferentie. Een coherente lichtbundel wordt verdeeld in twee of meer paden die na verloop van tijd weer samenkomen. Het resultaat van de interferentie hangt af van het verschil in padlengte en van de refractieve kenmerken langs de paden, waardoor een patroon van fringes ontstaat dat met detectors kan worden geanalyseerd.

Veel voorkomende configuraties zijn onder andere: Michelson-interferometer, waarbij een beam splitter twee armen oplegt die weer samenkomen en vaak gebruikt wordt voor afstandsmeting en oppervlakteanalyse; Mach-Zehnder-interferometer, met twee armen en twee beam splitters, vaak gebruikt in sensoren en telecommunicatie; Sagnac-interferometer, waarbij licht in een gesloten lus circuleert en gevoelig is voor rotatie; Fabry-Pérot-interferometer, een resonator tussen twee gedeeltelijk reflecterende spiegels die hoge spectrale resolutie biedt.

De werking berust op coherentie en op het behoud van een deterministische relatieve fase tussen de paden. Het padlengteverschil ΔL bepaalt de fase φ en daarmee de intensiteit I = I0(1 + cos φ). Fringes kunnen worden gebruikt om absolute lengtes, refractieve indexen of veranderingen daarin te meten. Voor nauwkeurige meting zijn stabiele bronnen, nauwkeurig uitgelijnde paden en betrouwbare detectie essentieel; bovendien zijn interferometers gevoelig voor omgevingsinvloeden zoals trillingen, temperatuur en luchtdruk.

Toepassingen van interferometrieopstellingen zijn onder meer precisemetrologie van lengtes en indexverschuivingen, oppervlakte- en materiaalanalyse, astronomie (interferometrie voor hogere beeldresolutie), zwaartekrachtsgolven-detectoren en vezelgebaseerde sensorsystemen. Umgang met deze opstellingen vereist zorgvuldige afstelling, kalibratie en, indien nodig, haar- en omgevingcontrole.