[發明專利]一種大范圍絕對距離測量中空氣折射率的修正方法

在審

• 申請號: 201610078210.1
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105737733A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 陳本永;張世華;嚴利平
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

1.一種大范圍絕對距離測量中空氣折射率的修正方法，其特征在于，該方法的步驟如下：

(1)第一激光器輸出單波長λ₁固定的激光光束，第二激光器依次輸出波長從小到大即λ₂₁＜λ₂₂＜…＜λ_2i＜…＜λ_2n可調的激光光束，兩激光光束經第一偏振分光鏡合光后形成正交線偏振光，進入由分光鏡、第二偏振分光鏡、第一角錐棱鏡和第二角錐棱鏡構成的激光干涉系統；

(2)單波長λ₁和可調波長λ₂₁＜λ₂₂＜…＜λ_2i＜…＜λ_2n經激光干涉系統構建從大到小的合成波長鏈λ_S1＞λ_S2＞…＞λ_Si＞…＞λ_Sn，其中λ_Si＝λ₁λ_2i/(λ_2i-λ₁)，i＝1，2，3，…，n，依次對待測的絕對距離D進行測量，得到測量精度逐漸提高的光學距離估計值L_S1，L_S2，…，L_Si，…，L_Sn，且每級合成波長之間應滿足級間過渡條件u(L_S(i-1))＜λ_Si/4，其中u(L_S(i-1))為通過第i-1級合成波長λ_S(i-1)測得的光學距離估計值的不確定度i＝2，3，…，n；

(3)首級合成波長λ_S1的一半要大于待測的絕對距離D對應的光學距離L，即應滿足λ_S1/2＞L，最小合成波長λ_Sn要能級間過渡至單波長λ₁，即要求u(L_Sn)＜λ₁/4；

(4)最小合成波長λ_Sn和單波長λ₁對應的光學距離L_Sn和L₁同時測得，根據雙色法空氣折射率修正原理，得到修正后的絕對距離：

D＝L_Sn-A_S1(L_Sn-L₁)

其中A_S1＝(n_Sn-1)/(n_Sn-n₁)，A_S1為λ_Sn和λ₁對應的色散系數；n_Sn和n₁分別為λ_Sn和λ₁對應的空氣折射率，通過Edlén公式計算得到。

2.根據權利要求1所述的一種大范圍絕對距離測量中空氣折射率的修正方法，其特征在于：所述第一激光器和第二激光器輸出激光的波長屬于同一個光譜波段，最小合成波長λ_Sn是由同一個光譜波段的兩個單波長λ₁和λ_2n構建。