崔建军， 刘香斌， 康岩辉， 张 恒， 李建双

（1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072； 2.中国计量科学研究院，北京 1000131）

基于Edlén公式空气折射率测量系统的校准研究

崔建军1，2， 刘香斌2， 康岩辉2， 张 恒2， 李建双1，2

（1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072； 2.中国计量科学研究院，北京 1000131）

为了检验对激光干涉仪测量精度有很大影响的空气折射率测量系统的测试性能，提出一种可用于基于Edlén公式的空气折射率测量系统的校准方法，并且设计了专门的校准装置，该装置主要由温度、气压以及湿度测量系统组成。实验证明：取包含因子k＝2时，温度在（5～40）℃区间，测量不确定度U优于0.02℃；气压在（66～105）kPa区间，U＝18 Pa；湿度在（10～90）%RH区间，U＝2.0%RH，等效于整个系统对应的空气折射率测量的相对不确定度优于1×10－7。

计量学；空气折射率；激光干涉；测量不确定度

1 引 言

通常激光干涉仪在测量过程中，空气折射率及大气扰动是影响其测长精度的主要因素。空气折射率测量技术主要有瑞利干涉、Fabry-Perot干涉、多波长干涉以及飞秒光梳干涉等技术，可通过直接比较激光穿过相同距离的空气腔与真空腔的光程差所对应距离和腔长计算得到空气折射率［1～3］。该类方法又称空气折射率的直接测量法，精度可达到10－9，主要用于精密科学实验以及作为最高计量标准进行量值溯源研究。但实验要求的真空度很高，同时大气压力使得真空系统易产生形变，因此很少作为干涉仪配套装置直接使用。

实际使用的空气折射率测量通常是通过测量环境温度、大气压力以及湿度等间接计算空气折射率，然后再对干涉仪测长进行补偿，特点是方便易用，准确度在10－7量级［4～7］。……