(5)光的相位调制:指的是外界物理量使得光载波的相位发生规律性的变化。数字波面干涉仪就是通过光的相位调制的方式实现对面型的高精度测量的。利用电光效应,通过对电极加上规律的电压,使光载波的相位产生变化而实现的调制,也属于光的相位调制技术。还有相位激光测距技术也属于光的相位调制技术。
(6)光的偏振态调制:指的是光载波的偏振态产生规律性的变化,实现对物理量的精确测量。例如,利用偏振光导航,就是通过实时监测地球大气层散射太阳光而形成的偏振光,实现载体的导航,其中的偏振光就是利用偏振态调制方法完成的一种载波,可以直接区别于不在此偏振态上的干扰光。又如,通过改变施加在与光的传播方向平行的磁场的大小,实现对载波光的偏振态的规律调制。
3.2常用光调制技术
利用光调制技术实现物理量的精密测量,是光学测试技术中普遍采用的方法。根据不同的应用角度,光调制技术也有不同的分类方法。本书从测试测量领域阐述光调制的各种方法,与其他教材中提到的通信领域的光调制方法既有区别又有紧密的联系。光具有4大特征参量,分别是强度(振幅)、频率(波长)、相位和偏振态,凡是光学测试中涉及外界物理量改变光的强度或振幅的,在本书中都称为光的强度调制,其中包含了时间领域的强度调制和空间领域的强度调制,还有一些强度调制同时包括这两种调制。凡是涉及改变光的频率的,都称为频率调制或波长调制。凡是涉及改变光的相位的,都称为光的相位调制。而涉及光偏振态的,都称为偏振态调制。
3.2.1 光强度的空间调制技术
1.莫尔条纹技术
莫尔条纹是由两周期性空间结构(比如两个光栅)相互叠合产生的,当光经过这两个空间结构时,将在该结构的另一面形成周期性分布的亮暗条纹,这些亮条纹就叫做莫尔条纹。莫尔条纹对光栅栅距具有放大作用,通过调整两光栅之间的夹角,可使得莫尔条纹的宽度相应改变。当两光栅之间有相对移动时,莫尔条纹也在与光栅相对移动方向近似垂直的方向上移动,通过测量光栅移动过程中莫尔条纹移动的个数,实现对光栅相对移动位移量的测量。由于计量莫尔条纹的个数比较简单,且个数可以多次累加,因此测量精度比较高,测量范围比较大。