基于激光单频干涉和PTF传感融合的空气折射率测量方法

作     者：严利平 蒋剑波 楼盈天 陈本永 谢建东 Yan Liping;Jiang Jianbo;Lou Yingtian;Chen Benyong;Xie Jiandong

作者机构：浙江理工大学纳米测量技术实验室浙江杭州310018 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2023年第60卷第5期

页      面：103-110页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51875530) 浙江省自然科学基金(LZ18E050003) 教育部长江学者和创新团队计划(IRT_17R98) 

主　　题：测量 空气折射率测量 激光单频干涉 Edlén公式法 正弦相位调制 

摘      要：针对空气折射率测量中Edlén公式法测量精度受限于传感器精度,以及固定长度真空腔的激光干涉法条纹整周期难以确定的问题,提出了一种融合激光单频干涉和PTF传感的空气折射率测量方法。设计了基于固定长度单真空腔的正弦相位调制激光干涉空气折射率测量光路。利用低精度传感器获得的空气折射率预测值来确定干涉条纹整数,采用PGC-Arctan算法精确解调干涉信号相位来获得小数干涉条纹,实现空气折射率的大范围高精度实时测量。搭建了实验装置,开展了与Edlén公式法的空气折射率测量比对实验。实验结果显示,在12 min和1 h内,两种方法测得结果具有较好的一致性,两者偏差的标准偏差分别为1.5×10^(-8)和2.3×10^(-8),表明本文方法可应用于激光干涉精密位移测量中空气折射率的实时补偿。