提高环境参量法测量空气折射率精度的研究

介绍了应用Edlén经验公式的环境参量法测量空气折射率，分析和总结了提高其测量精度的措施，如公式的合理选用、环境参量测量传感仪表的选用等。从软硬件两个方面描述了实际折射率测量系统的构成，分析结果表明其测量标准不确定度达1．03×10^-8，可以满足高精度激光干涉测长的要求。

基于长度可变真空腔的激光干涉空气折射率测量误差分析与补偿

为了解决基于长度可变真空腔的激光干涉空气折射率测量中透光窗片倾斜和真空腔内残余气压对测量精度的影响,本文分析了真空腔拉伸过程中透光窗片倾斜引入的误差,并提出了透光窗片倾斜误差检测和补偿方法,同时研究了真空腔内残余气压的测量和补偿方法。为了验证所提出方法的可行性,搭建了基于长度可变真空腔的激光干涉空气折射率测量系统,测量结果与Edlén公式结果进行对比。实验结果显示,本系统测量结果与Edlén公式结果具有较好的一致性,在2.2 h和20 min内,两者之间偏差的标准偏差分别为2.34×10^(-8)和2.89×10^(-8),这表明本文所提出的空气折射率测量误差补偿方法是可行和有效的,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。

基于激光单频干涉和PTF传感融合的空气折射率测量方法

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。