[发明专利]基于激光合成波长干涉的空气折射率测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于激光合成波长干涉的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，射向由一个分光镜、两个偏振分光镜、两个角锥棱镜构成的激光合成波长干涉仪，在该干涉仪的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，当干涉仪的角锥棱镜移动时，波长λ₁和λ₂的干涉信号分别由两个探测器接收；开始测量空气折射率之前，石英真空腔被抽成真空，移动干涉仪的角锥棱镜使波长λ₁和λ₂的干涉信号相位差为0，然后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，在此过程中，以波长λ₁的干涉信号作为参考标记信号，首先用光电探测器直接检测波长λ₂的整数干涉条纹变化数N，然后移动干涉仪的角锥棱镜使波长λ₁和λ₂干涉信号的相位差再次为0，根据激光合成波长干涉条纹细分原理，测得空气折射率变化引起的波长λ₂干涉条纹的小数变化部分ε，最后根据真空腔长度L、干涉条纹数N和ε与空气折射率n的关系，得到空气折射率为：

n-1=(N+ϵ)·λ202L]]>

式中：λ₂₀为真空波长。

2.根据权利要求1所述方法的一种基于激光合成波长干涉的空气折射率测量装置，其特征在于：包括双频激光器(1)，分光镜(2)，二个角锥棱镜(3、6)，二个偏振分光镜(4、7)，石英真空腔(5)和二个探测器(8、9)；双频激光器(1)输出波长为λ₁和λ₂的正交线偏振光射向由分光镜(2)、第一角锥棱镜(3)、第一偏振分光镜(4)和第二角锥棱镜(6)组成的激光合成波长干涉仪，形成各自的干涉信号，经第二偏振分光镜(7)分光后，分别由第一探测器(8)和第二探测器(9)接收，石英真空腔(5)置于干涉仪的第一偏振分光镜(4)和第二角锥棱镜(6)之间的测量光路中。