Трехволновый абсолютный интерферометр Текст научной статьи по специальности «Физика»

УДК 528.517:681.783.25

А.В. Кошелев, И.Д. Миценко, А.К. Синякин, В.Н. Матуско СГГ А, Новосибирск

ТРЕХВОЛНОВЫЙ АБСОЛЮТНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР

A.V. Koshelev, I.D. Mitsenko, A.K. Sinyakin, V.N. Matusko Siberian State Academy of Geodesy (SSGA)

10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

THREE-WAVE ABSOLUTE INTERFEROMETER

The article deals with high-precision method for mean-integral atmosphere refractive index determination without measuring meteorological elements at the ends of line being measured. It is recommended to use phemtosecond light range-finder refractometer to achieve ambiguity resolution of interferometer measurements.

Важным направлением в области лазерной дальнометрии является создание многоволновых лазерных интерферометров перемещений, позволяющих с одновременным измерением расстояний и определением среднеинтегрального показателя преломления атмосферы. Однако такие интерферометры обладают существенным недостатком, поскольку требуют перемещений отражателя вдоль измеряемой дистанции и точно выверенных направляющих. Это в значительной мере усложняет процесс измерений и делает его очень дорогостоящим.

В предыдущей статье [1] мы рассмотрели возможность использования фемтосекундных дальномеров рефрактометров для разрешения неоднозначности в абсолютных интерферометрах. Дальнейшее повышение точности может быть достигнуто в трехволновых интерферометрах [2]. Это позволяет достичь более высокой точности линейных измерений без определения метеоэлементов на концах определяемой линии.

В настоящей работе обсуждаются возможности использования фемтосекундных дальномеров - рефрактометров для разрешения неоднозначности в трехволновых интерферометрах-рефрактометрах. Определенная таким образом длина может быть использована для расчета порядка интерференции в трехволновом интерференционном методе. Идея реализация такого интерферометра представлена в работе [1].

Принцип работы трехволнового интерферометра заключатся в следующем. На трех оптических длинах волн \, Л2 и л3 определяются оптические пути д,D и D3, по методике, описанной в статье [1].

Основное уравнение трехволнового рефрактометра представлено в работе [2] и имеет вид:

D = д - А(д - д) - в(д - д),

где А и В - коэффициенты коррекции:

д _ (n01 1)(^01 M02) (n01 n02)(^01 1)

(П01 - П02)(^01 -^03) - (П01 - П03)(^01 -^02)

_ (^01 - 1)(n01 - n02) - (n01 - 1)(^01 - ^02 )

(n01 - n02)(^01 -^02) - (n01 - n03)(^01 -^02)

Здесь nO1 и По2 - фазовые показатели преломления сухого воздуха; ц01 и Ц02 паров воды в стандартных условиях. Учитывая, что д = хN/2 , где х -значения длин волн в вакууме (i=1,2,3), N = N + an. соответствующие им порядки интерференции, N - целое число полуволн на i -ой длине волны, а an - дробная часть полуволны на i -ой длине волны.

Таким образом, для получений корректированного значения расстояния достаточно располагать точными значениями длин волн ,л2,л3 и измерить

на каждой из них порядки интерференции N . Оптимальный выбор длин волн выполнен в работе [2].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Абсолютный интерферометр с использованием фемтосекундного дальномера- рефрактометра. А.В. Кошелев, А.К. Дмитриев, И.Д. Миценко, А.К. Синякин См. настоящий сборник.

2. Gjlubev A.N., Chekhovsky A.M. Three-colour ranger finder. Appl. Opt., 1994, N 31, pp. 7511-7517.

© А.В. Кошелев, И.Д. Миценко, А.К. Синякин, В.Н. Матуско, 2008