Mach-Zehnder interferometras yra prietaisas, skirtas atlikti tikslius optinius matavimus. Jis gali parodyti trukdžius, padalydamas šviesos spindulį ir matuodamas fazių poslinkius tarp jų. Daugiau nei prieš šimtmetį prietaisą sukūrė žymūs fizikai Ludwig Zehnder ir Ludwig Mach. Universalus diagnostikos įrankis, Mach-Zehnder interferometras, naudojamas kvantinės fizikos, aerodinamikos ir plazmos fizikos pavyzdžiams iliustruoti. Oras teka aplink aerodinamines struktūras, galima stebėti temperatūros pokyčius, slėgį ir tankį dujinėse terpėse.
Pagrindiniai interferometro komponentai yra šviesos šaltinis, du spindulio skirstytuvai, du veidrodžiai ir du detektoriai. Spindulio skirstytuvas dažniausiai yra pusiau pasidabruotas veidrodis, kuris laužia dalį šviesos pluošto, o atspindi likusią dalį. Šviesa iš šviesos šaltinio, paprastai lazerio, patenka į pluošto skirstytuvą, kuris padalija šviesą į du vienodo intensyvumo pluoštus. Sijos sklinda skirtingomis kryptimis ir atsitrenkia į du veidrodžius. Kiekvieno šviesos pluošto fazę keičia jo sąlytis su veidrodžio paviršiumi.
Spinduliai rekombinuojami antrajame pluošto skirstytuve, o detektoriai padeda tirti fazių skirtumus šviesos keliuose. Alternatyvus išdėstymas, kai rekombinuoti spinduliai praeina per teigiamą lęšį, todėl spinduliai sufokusuojami viename taške. Jei visi atspindintys paviršiai yra išlyginti taip, kad jie būtų visiškai lygiagretūs, spinduliams rekombinuojant nesusidaro jokių trukdžių kraštų. Tačiau jei veidrodžio paviršių kampai nors ir nežymiai skiriasi, tai rekombinuoti spinduliai sukuria interferencinius pakraščius. Mach-Zehnder interferometro sukurtas trikdžių kraštų raštas parodys tamsias ir ryškias linijas, kurių intensyvumas skiriasi.
Prietaisas itin jautrus ir netgi gali veikti kaip tikslus termometras. Pavyzdžiui, vandens užpildyta ląstelė gali būti dedama į vieną iš suskaidytų sijų, o kita, užpildyta oru, gali būti dedama į kitą kelią. Skysčių, pavyzdžiui, vandens, lūžio rodiklis priklauso nuo temperatūros, o jei ląstelėje esantis vanduo patiria net nedidelį temperatūros pokytį, efektas matomas susidariusiame pakraščio rašte. Mach-Zehnder interferometru galima išmatuoti labai nedidelius vandens temperatūros pokyčius.
Naudojant Mach-Zehnder interferometrą norint atlikti tikslius matavimus, svarbu suprasti optiką. Kai šviesa krinta ant paviršiaus, atspindėta šviesa pasislenka lygiai puse bangos ilgio, jei medžiaga, esanti kitoje paviršiaus pusėje, turi didesnį lūžio rodiklį. Jei šios medžiagos lūžio rodiklis yra mažesnis, atsispindėjusiame pluošte fazės pokyčio nėra. Kai šviesa sklinda iš vienos terpės į kitą, fazė taip pat nekeičiama, tačiau dėl lūžio keičiasi pluošto kryptis.
Mach-Zehnder interferometras taip pat gali būti naudojamas tiriant dujų lūžio rodiklį ir net patikrinti objektų plokštumą. Plokštelės ar paviršiaus optiniai netikslumai taip pat gali būti matuojami naudojant interferometrą. Kai kurie mokslininkai taip pat naudoja interferometrą srauto vizualizavimo programose, naudodami šviesos atskyrimo techniką, kad stebėtų pokyčius.