多模光纤扩展光源抑制干涉仪相干噪声的研究

激光干涉仪中光学元件表面划痕和灰尘等会在干涉图中形成衍射环状相干噪声,极大影响测量精度。为了消除此类相干噪声,提出了一种基于多模光纤耦合角度变化的扩展光源方法,控制平行光束经过旋转毛玻璃耦合进入多模光纤的角度,达到抑制散斑和相干噪声的效果。通过理论推导和仿真模型构建,基于纤芯直径为1 mm的多模光纤扩展光源,在直径为25.4 mm的泰曼-格林干涉仪上进行了实验验证。结果表明:通过改变入射角度可以控制扩展光源的形态,在-3°~2°的入射角度范围内,干涉仪的信噪比最大值与正入射时相比提高了40.3%,此时入射角度处于纤端光斑形态发生变化的临界角度与正入射角度中间,且该临界值与理论推导和仿真结果一致。实验证明了所提方法可以抑制干涉仪的相干噪声。