Известный световой пучок, смешиваемый с отражённым светом для интерферометрического измерения фазы или амплитуды.Опорный пучок — это хорошо охарактеризованный световой пучок, используемый в интерферометрии и голографии. Он объединяется с сигнальным пучком (часто отражённым или рассеянным от образца) для создания интерференционной картины. Эта картина кодирует разности фаз и амплитуд между двумя пучками, что позволяет точно измерять расстояния, формы поверхностей или оптические свойства. Данная техника лежит в основе многих прецизионных измерительных инструментов — от детекторов гравитационных волн до профилометров поверхности.
Концепция опорного пучка восходит к началу XX века с развитием интерферометрии, в частности благодаря Альберту Майкельсону. Термин стал широко использоваться с изобретением голографии Деннисом Габором в 1948 году, где опорный пучок необходим для записи и восстановления волновых фронтов.
Опорный пучок обычно отделяется от того же лазерного источника, что и сигнальный пучок, что обеспечивает когерентность. Когда два пучка снова объединяются, их электрические поля складываются, создавая яркие и тёмные полосы в зависимости от разности фаз. Анализируя интерференционную картину — пространственно или во времени — можно извлечь фазовый сдвиг, вносимый образцом. В голографии интерференционная картина записывается на носитель, и при освещении его опорным пучком восстанавливается исходный волновой фронт, создавая трёхмерное изображение.
Опорные пучки используются в оптической когерентной томографии для медицинской визуализации, в лазерных интерферометрах для обнаружения гравитационных волн (например, LIGO) и в голографическом хранении данных.
В LIGO опорный пучок проходит по плечу длиной 4 километра, и интерференционная картина смещается менее чем на тысячную долю ширины протона, когда проходит гравитационная волна.
