[发明专利]调制式激光干涉空气折射率测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种调制式激光干涉空气折射率测量方法及装置。双频激光器输出波长为和的正交线偏振光，射向由分光镜、参考角锥棱镜和测量角锥棱镜构成的迈克尔逊干涉仪，形成各自的干涉信号，再经分光镜、偏振分光镜分光后，由两个探测器接收；石英真空腔放置在测量光路中与光线传播方向平行，通过移动参考角锥棱镜检测和的干涉信号的相位差变化2π测得合成波长，通过移动压电陶瓷驱动器调制测量角锥棱镜运动，测得石英真空腔被抽成真空和通入空气时和干涉信号的相位差和，根据真空腔长度、合成波长和相位差变化量，可测得空气折射率n。本发明测量精度达到10^-9以上，抗环境干扰能力强等优点，可应用于精密测量和激光干涉仪等技术领域。

主权项

一种调制式激光干涉空气折射率测量方法，其特征在于：双频激光器输出波长为λ₁和λ₂的正交线偏振光，射向由分光镜、参考角锥棱镜和测量角锥棱镜构成的迈克尔逊干涉仪，分别形成各自的干涉信号，再经分光镜、偏振分光镜分光后由两个探测器接收，参考角锥棱镜固定在直线位移工作台上，测量角锥棱镜固定在压电陶瓷驱动器上，在测量光路中放置一个与光线传播方向平行的长度为L的石英真空腔；测量空气折射率前，首先通过直线位移工作台移动参考角锥棱镜，检测λ₁和λ₂的干涉信号的相位差变化2π时参考角锥棱镜移动的位移ΔL，即为波长λ₁和λ₂形成的合成波长值λ_S/2；然后，直线位移工作台不动，通过压电陶瓷驱动器调制测量角锥棱镜在Δl＝0.5μm范围内往返运动，先将石英真空腔抽成真空，测得波长λ₁和λ₂的干涉信号相位差为接着将空气通入石英真空腔，直至该腔内部空气与外部空气一致，再测得此时波长λ₁和λ₂的干涉信号相位差为最后根据石英真空腔长度L、合成波长λ_S和波长λ₁和λ₂的干涉信号的相位差变化量与空气折射率n的关系，得到空气折射率为：