1、马赫曾德干涉仪1马赫曾德干涉仪马赫 曾德干涉仪。马赫 曾德干涉仪（Mach-Zehnder; inter-ferometer）是一种重要的光学和光子学器件，广泛应用于干涉计量、光通信等领域；它用分振幅法产生双光束以实现干涉，被广泛用作传感器和光调制器。一、实验目的1 掌握马赫曾德干涉仪的原理和结构；2. 组装并调节马赫曾德干涉仪，观察干涉条纹。3. 学会调节两束相干光的干涉；二、实验原理与仪器He-Ne 激光器、平面反射镜 1 和平面反射镜 2 、分束器、合束器、扩束滤波准直系统、可变光阑、光强衰减片、白屏。图 1 实验装置及光路图图 1 为马赫曾德的实验装置图，：由 He-Ne 激光器发出的
2、激光由扩束镜（显微物镜） 、针孔滤波和透镜准直后形成宽口径平面波，经可变光阑后，光斑直径变为 1 厘米后，再经分束器形成两路：透射光和反射光。透射光被反射镜 2 反射后垂直入射到原始物平面 Po 上的物体上，经衍射后的物光经过合束器到达距离 z=20 厘米处的 CCD 记录面 PH上。经过分束器后的反射光作为参考光被反射镜 1 和合束器反射到 PH面上与物光干涉产生干涉条纹，被 CCD 记录下来传输到计算机中。三、实验内容和步骤1 光学器件的共轴调节调节激光器水平，调整各器件的高度的俯仰，使其共轴。在调节透镜时要注意反射光点重合。马赫曾德干涉仪22 平行光调节利用调平的激光器，通过调节扩束准直
3、系统，得到平行光。加入可变光阑，使平行光中心通过光阑的中心。通过针孔滤波和透镜准直获得宽口径平面波后搭建 MZ 干涉仪，保证两束光在合束器后完全重合并产生平行直条纹的干涉图样。3.首先在激光束的传播方法放置分束器，将 He-Ne 激光器的主光束平分得到两个分光束。调整分束器角度，得到两条严格垂直的分光束。在光路 1 中放置反射镜 1，将分光束1 的传播方向改变，该反射镜与分光器位于同一列螺纹孔。反复调节反射镜的位置和反射角度，得到严格平行并且等高的两束光线。在光路 2 中放置反射镜 2，如果调节的方法正确，主分光束的反射光和另外一条分光束可以刚好在空间相交，该交点基本可以刚好满足严格的等过程。
4、4.大致调整好分束镜和反射镜的光路，使两路光在合束器上汇合，并出射在白屏上（确定光斑是否落在各镜面中心，可用擦镜纸轻轻挡在镜面前观察光斑的位置） 。5.固定一路激光，测量记录光路的长度。调整另一路光路，使这路光的长度与刚刚记下的光路一致，固定光路。6.将白屏移远（至少 2m） ，观察白屏上的两个激光斑，若不重合，调节分束镜的控制钮，使两个光斑完美重合。7.把白屏移回适合观察的位置，细调分束镜的控制钮并观察白屏上的激光干涉现象，直到现象最明显为止，得到清晰的竖直干涉条纹。五、思考题1. 如果分束器后两路光光强不同，应该使用什么元件改善？2. 马赫曾德干涉仪和迈克尔逊干涉仪的区别是什么？各有什么特点？
