计算电容中Fabry-Perot干涉仪测量位移的相位修正方法

发布时间：2017-10-02 00:31

  本文关键词：计算电容中Fabry-Perot干涉仪测量位移的相位修正方法

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【摘要】：计算电容是复现电学阻抗单位的基准装置,利用计算电容值和量子霍尔电阻值可以准确计算出精细结构常数α.计算电容的本质是通过高准确度地测量屏蔽电极的位移,实现对电容量值的测量.因此,基于Fabry-Perot干涉仪的精密电极位移测量系统是计算电容装置中最为核心和关键的部分.在Fabry-Perot干涉仪测位移过程中,由于高斯激光束存在轴向Gouy相位,该附加相位将会引起相邻干涉条纹对应位移的变化(大于或者小于λ),导致位移的测量值与实际值存在偏差.本文阐述了高斯激光场的传播特性,利用高斯激光束在自由空间和透过薄透镜复振幅的变换关系,建立了计算电容装置中Fabry-Perot干涉仪透射光束的传输模型;通过对不同腔长的Fabry-Perot干涉仪透射光场相位的分析,获得了高斯激光束轴向Gouy相位修正与传输距离的关系.结果表明,当腔长从111.3 mm移动至316.3 mm时,在接收距离为560 mm的情况下,高斯光束轴向Gouy相位引起的位移修正的绝对值最小为0.7 nm,其相对相位修正量|δL|/|?L|=3.4×10~(-9).
【作者单位】： 同济大学物理科学与工程学院;中国计量科学研究院;
【关键词】： Gouy相位 位移修正 Fabry-Perot干涉仪 计算电容
【基金】：国家重大科学仪器设备开发专项(批准号:2012YQ10022503) 质检公益性行业科研专项(批准号:20150002)资助的课题~~
【分类号】：TM934.2;TH744.3
【正文快照】： 计算电容的基本原理是在1956年由澳大利亚1引言计量院的Thompson和Lampard所提出的静电学新原理[1].他们于1959年便研制成功了世界首台计算电容[1]是目前电磁测量领域内除量子电基于光干涉测量原理的原型装置[6].由于受技术条压、量子电阻基准(量子基准)之外准确度最高的装件

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1 温志渝;陈刚;王建国;;基于Fabry-Perot腔阵列的集成化微型光谱仪方案及模拟[J];光谱学与光谱分析;2006年10期

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本文编号：956576