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基于相移干涉的球体直径绝对精密计量系统及其方法技术方案

技术编号:6984069 阅读:328 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种基于相移干涉的球体直径绝对精密计量系统及其方法,包括相互连接的可调谐激光器、保偏光纤系统、激光频率锁定系统、激光频率溯源系统以及球体直径干涉仪;该发明专利技术采用基于可调谐激光器的频率扫描而进行干涉相位控制的方法,避免了压电陶瓷用于干涉相位控制时引起的机械振动和非线性现象,提高了相移控制的精确度;加上采用法布里-珀罗腔,将输出激光频率锁定至法布里-珀罗腔的透射峰上,严格保证了异步采样相移算法要求的等步长相移假设,提高了相移算法的计算精确度;另外还采用基于飞秒光频梳系统的激光频率溯源系统,将可调谐激光器的输出激光频率溯源至微波频率基准,从而使得待测球体的直径测量结果具有计量学意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精密计量
,具体涉及一种。
技术介绍
球体直径绝对精密计量在阿伏伽德罗常数精确测量等计量学领域有着广泛的应用需求。利用X射线晶体密度法精确测量阿伏伽德罗常数时,需要对直径约为94mm、质量约为Ikg的单晶硅球直径进行精密测量,从而计算硅球的球体积。由于硅球加工工艺的提高,其圆度已优于lOOnm,表面粗糙度已优于0. 2nm,通过理论分析得到,硅球平均直径计算球体体积时由硅球圆度所引起的误差将远小于平均直径的测量误差,所以提高硅球直径测量准确度是继续提高阿伏伽德罗常数测量准确度的必要途径。为了将阿伏伽德罗常数的相对测量不确定度减小至2 X 10_8,直径的测量不确定度应降低至0. 3nm。目前,尚没有任何一家机构可以实现上述精度的球体直径精密测量,该问题仍为国际多家计量机构的热点研究课题之一,而现有的测量系统通过压电陶瓷用于干涉相位控制时引起的机械振动和非线性现象严重影响了测量的精度。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种,避免了现有的测量系统通过压电陶瓷用于干涉相位控制时引起的机械振动和非线性现象严重影响了测量的精度的问题,真正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相移干涉的球体直径绝对精密计量系统,其特征在于:包括可调谐激光器(1),该可调谐激光器(1)的输出端接入保偏光纤系统(2),所述的保偏光纤系统(2)通过保偏光纤(203)同激光频率锁定系统(3)、激光频率溯源系统(4)以及球体直径干涉仪(5)分别相连接,所述的激光频率锁定系统(3)还同可调谐激光器(1)通信连接,激光频率锁定系统(3)、激光频率溯源系统(4)以及球体直径干涉仪(5)同计算机(6)通信连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴学健张继涛李岩尉昊赟
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11

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