Ein Interferometer ist ein Instrument zur Messung von Wellen durch Interferenzmuster. Interferometrie ist der Prozess, bei dem zwei Wellen kombiniert werden, damit sie auf Unterschiede in ihren Mustern untersucht werden können. Die Studiengebiete, in denen Interferometrie verwendet wird, sind Astronomie, Physik, Optik und Ozeanographie.
In der Astronomie sind Interferometer eigentlich zwei oder mehr Teleskope und Spiegel, die zusammenarbeiten, um hochauflösende Bilder von Objekten im Weltraum zu liefern. Die Teleskope sind in der Regel Tausende von Kilometern voneinander entfernt. Das Verfahren funktioniert, indem die verspiegelten Linsen des Teleskops in geplanten Abständen angeordnet werden. Das Licht von außerhalb der Erdatmosphäre prallt wie bei einem Spiegelteleskop an den Linsen ab und wird als Radiowellen zu einem Interferometer kombiniert. Die Radiowellen werden dann gemessen, um ein hochauflösendes Bild zu erzeugen.
Ein spezielles Observatorium namens Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) widmet sich ausschließlich dem Nachweis von Gravitationswellen. Dieses Observatorium nutzt seine Forschung, um astronomische Ereignisse wie Gammastrahlenausbrüche und mögliche Kollisionen mit der Erde zu erkennen. Gravitationswellen von Supernovae, Schwarzen Löchern und Neutronensternen werden beobachtet und gemessen, um zu erforschen und zu verstehen, wie und wann sie entstanden sind.
In der Physik und optischen Interferometrie sowie in der Astronomie wird das Michelson-Interferometer verwendet, um Gravitationswellen zu detektieren und einen Demodulator mit optischer Differenzphasenumtastung (DPSK) zu erzeugen. Ein DPSK wandelt das phasenkodierte Signal in ein intensitätskodiertes Signal um. Dadurch kann das Signal verstärkt werden und sowohl die Qualität als auch die zu übertragende Datenmenge erhöht werden.
Das Michelson-Interferometer arbeitet mit zwei Spiegeln, die in einem 90-Grad-Winkel eingestellt sind. Dazwischen ist im 45-Grad-Winkel ein dritter, teilversilberter Spiegel angeordnet. Wenn sich das Licht durch den teilweise versilberten Spiegel bewegt, teilt es den Lichtstrahl und jeder Strahl nimmt einen anderen Weg. Diese Interferenz aufgrund getrennter Wellenlängen wird in einen Wellenlängenpfad umgewandelt, der vom Interferometer erfasst wird. Das Signal wird verstärkt, wenn es wieder zusammenkommt, was die Qualität der Übertragung erhöht.
Interferometrische Daten werden in der Ozeanographie verwendet, um den Zustand der ozeanischen Aktivität zu bestimmen. Das Interferometer erkennt Wellenlängen unter Verwendung eines Algorithmus, der als parametrischer Abrufalgorithmus (PRA) bekannt ist. PRA ist in der Lage, Informationen aus dem interferometrischen synthetischen Aperturradar entlang der Strecke (AT-InSAR) mit Winddaten zu verwenden und in Informationen umzuwandeln, die für Wetterzentren nützlich sind. Informationen wie Wellenhöhe, Wellenlänge und Wellenrichtung sind hilfreich bei der Bestimmung von Wettermustern und möglichen Aktivitäten am Meeresboden.