interferometriä

Interferometriä on mittausmenetelmä, joka perustuu aaltojen interferenssiin. Kun kaksi tai useampi yhtyneestä aallosta kohtaa yhteisessä tilassa, niiden vaihe-erot määräävät, saako interferenssikuvio aikaan kirkkauden vahvistusta ( konstruktio) vai himmennystä (destruktio). Tämän avulla voidaan päätellä erittäin pienen etäisyyden muutokset, indeksimuutokset tai pintojen korkeusvaihtelut.

Keskeisiä tyyppejä ovat optiset interferometrit, kuten Michelson-, Mach–Zehnder- ja Fabry–Pérot -tyypit sekä Fizeau- ja Sagnac-tyypit. Kansainvälisesti interferometriaa hyödynnetään myös radioteleskooppeja yhdistäen: useiden teleskooppien signaaleista muodostetaan korkeampi analoginen tehokerroin ja parempi saneleva kulmaetäisyys. Pitkän kantaman tähtitieteessä käytetään usein tekniikkaa, jota kutsutaan VLBI:ksi (very long baseline interferometry).

Perusta on koherenssi ja faasi-erojen mittaus: faasi φ = (2π/λ) ΔL. Fringit, eli kuvion kirkkausvaihtelu, muuttuvat, kun vastaanottotapahtuman etäisyys tai ympäristön olosuhteet muuttuvat. Tämä tekee interferometriasta erittäin herkän menetelmän pienten siirtymien, pinnan topografioiden ja yksittäisten laitteen ominaisuuksien mittaukseen. Ympäristön värinä, ilman kosteuden vaihtelut ja lämpötilamuutokset asettavat haasteita, joihin vastataan vakaalla asennuksella ja karkealla kompennaatiolla.

Sovellukset kattavat metrologian, pintaprofiiloinnin, optisen koherenssiajon (OCT), sensoroinnin sekä gravitaatioaaltojen havaitsemisen suurmittakaavaisissa laserinterferometreissa kuten LIGO ja Virgo. Interferometria on siten sekä perusfysiikan että tekniikan tutkimus- ja sovellusalasta keskeinen menetelmä.