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用高精度法布里-珀罗干涉仪测量液体的折射率

周瑜  贾光明  张贵忠  向望华  刘国标  刘春江  
【摘要】:设计了一个基于法布里-珀罗(F-P)干涉仪的测量液体折射率(浓度)的传感装置。利用光纤传输激光并用分体 CCD 采集图像,实现了对液体折射率和浓度的高精度测量。从理论上分析了采用平面 F-P 干涉仪实现液体折射率高精度测量的原理和可行性;在实验上构建了由 He-Ne 激光器、单模石英光纤、平面 F-P 干涉仪、面阵分体 CCD 等组成的实验测量装置,通过观察 F-P 干涉仪的同心环的变化数目,即可通过计算得出相应的待测液体的折射率的变化值以及折射率的绝对值。对不同浓度的酒精水溶液的折射率进行了测量。给出了测量过程中的干涉环图样的动态变化过程。实验结果证明,采用该系统可以探测到 10~(-5)量级的折射率变化量,相应的体积浓度变化量在0.04%左右。

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