等倾干涉法测量小孔径圆柱形腔特征长度

摘要

激光等倾干涉法是一种准确度较高的测量Fabry-Perot腔形式圆柱腔长的方法。对于一些需要进行小孔径腔体长度测量的情况,采用等倾干涉法受到腔体孔径、激光发散角、入射角等各种条件的限制。基于激光等倾干涉原理,分析了腔体孔径、激光发散角和倾斜角,聚焦透镜等对等倾干涉测量的影响,并计算分析了图像采集感光芯片最小的感光范围。计算和实验验证结果表明:对于长度分别为65 mm、80 mm、130 mm和160 mm的圆柱共鸣腔,腔体光学孔径最小半径为2.13 mm;激光发散角不应小于0.8°;感光芯片的感光范围应大于5 mm;同时得到了激光倾斜角和发散角的对应关系。该分析为了用于定程圆柱声学共鸣法准确测量Boltzmann常数的需要,同时可以为小孔径Fabry-Perot腔测量提供一些参考。