双频激光测量系统：自动补偿与空气折射率修正

"自动补偿双频激光测量系统 (1979年)" 自动补偿双频激光测量系统是一种先进的精密测量技术，主要用于长度计量。该系统利用双频激光的特性，通过实时监测和修正激光波长的变化，以提高测量的准确性和稳定性。在1979年的这篇论文中，作者详细介绍了这一系统的设计与工作原理。 首先，系统采用光学-电子混合运算装置，能够实时测量空气的折射率。空气折射率是影响激光传播距离的重要因素，因为它与大气压力、温度、湿度以及二氧化碳含量等因素密切相关。Bengt Edlén在1965年给出的关系式（3）展示了这些参数与折射率之间的复杂关系，该公式在一定范围内具有高精度。然而，为了在更广泛条件下精确计算折射率，需要利用大型通用计算机生成厚厚的表格，以便在实际测量时快速查表。 论文还提到，为了消除温度对测量结果的影响，系统采用了石英温度计来测量被测物体的温度。由于物体的尺寸会随温度变化而变化，因此需要将测量得到的长度转换到标准温度（20℃）下的长度，以确保数据的一致性和可比性。这一转换过程对于确保长度计量的准确性至关重要。 双频激光测量系统的长度计算公式（1）和（2）揭示了测量的基本原理，其中激光频率的稳定性是关键。当激光频率保持恒定时，通过记录激光脉冲数（N），可以计算出物体的长度。然而，由于空气折射率的波动，实际光程会有所变化，因此需要实时修正。 此外，论文还指出，公式（4）和（5）是Edlen公式的微分形式，它们在20℃附近的温度范围内提供了一个简化的折射率变化估算。然而，对于较大范围的温度和压力变化，需要利用完整的Edlen公式（3）进行精确计算。 自动补偿双频激光测量系统结合了光学、电子和温度控制技术，以实现对长度的高精度测量。该系统克服了空气折射率变化带来的不确定性，并且能够适应不同环境条件下的测量需求，对于科学研究和工业生产中的精密长度计量具有重要意义。