工程光学中的双光束干涉系统是精密光学测量和研究的重要工具，主要分为裴索干涉仪、迈克耳孙干涉仪和马赫-增德干涉仪。这些干涉仪都是基于光的干涉原理，即两个相干光波相遇时，它们的相位差决定了光强的分布，从而形成明暗相间的干涉条纹。
裴索干涉仪是一种等厚干涉系统，常用于检测物体表面的平整度。它由待测工件、平晶和标准验规组成，通过观察干涉条纹的变化来判断工件的精度。暗纹的位置与光波的波长有关，通过移动部件可以测量微小的厚度变化。
迈克耳孙干涉仪则是振幅分割型双光束干涉仪的代表，由美国物理学家阿尔伯特·迈克耳孙发明，因其在光谱学和度量学的贡献而获得1907年诺贝尔物理学奖。迈克耳孙干涉仪由分束镜、补偿板、反射镜等构成，其工作原理是通过改变反射镜之间的距离，使得两束经过不同路径的光波产生相位差，从而形成干涉条纹。通过分析这些条纹的移动，可以精确测量微小的距离变化或物质的折射率。
光程差的计算在迈克耳孙干涉仪中至关重要，光程差的改变会导致干涉条纹的移动。当反射镜M1平移时，光程差的改变与干涉条纹移动的数量N和波长λ的关系可以表示为Δh = 2Nλ/2cos²i，其中i为入射角。通过这种方法，可以利用干涉条纹的位置变化来测量物体的微小位移。
迈克耳孙干涉仪的应用广泛，例如可以测量材料的折射率，通过在光路中引入待测介质，观察条纹的移动来确定介质的折射率。此外，它还用于气流分析、光学相干CT（OCT）等领域。OCT是一种高分辨率的断层扫描技术，利用迈克耳孙干涉原理测量光脉冲的微小时间延迟，从而实现对生物组织内部结构的非侵入性成像，其空间分辨率可以达到微米级别。
工程光学中的双光束干涉系统，特别是裴索和迈克耳孙干涉仪，是精密光学测量的关键工具，它们在科学研究、材料性质检测、医学成像等多个领域有着广泛而深远的影响。通过精确控制和分析光的干涉，这些仪器能够实现对微小物理量的极高精度测量。
