基于改进迈克尔逊干涉仪在单一实验装置中对光时空相干性的双重测量

我们开发了一种实验技术，通过改造标准迈克尔逊干涉仪同时测量光源的时间相干性和空间相干性，而该标准装置原先主要用于测量时间相干性。我们利用两个后向反射器及其纵向和横向位移，取代简单的平面镜，使这一改进迈克尔逊干涉仪能够纳入空间相干性测量。通常，人们使用杨氏双缝干涉仪测量空间相干性。然而，该改进干涉仪可用作置于低温恒温器外室温下的光学装置，以测量处于低温环境光源的时空相干性。这也避免了由于单缝衍射导致的干涉条纹图样调制的额外复杂性。在现有双重测量方法中，相干性的空间部分与时间部分的混合是固有的。我们解决了这些时空混合问题，并引入了在空间相干性测量中进行时间滤波的方法。我们还开发了曲线重叠法，用于在不牺牲精度的情况下扩展时间相干性测量时实验装置的范围。总之，相较于基于平面镜的标准干涉系统，这些方法在双重测量中通过避免导致不准确的系统误差（尤其对低相干性光源而言）具有显著优势。