微差压计

离5月底被查出亚硝酸盐超标已1月有余，依云却仍未查出问题原因，因“没留样无法复检”。之前依云中国唯一进口商达能怀疑非官方渠道进货出现问题，但依云避而不谈，不承认问题产品是公司生产。这种矛盾是否是掩饰渠道管理的不足?　　在国家质检总局的检测榜单上，把依云称作是黑名单品牌不夸张。以其在中国“高帅富”的价格，对比6年6次登上入境不合格食品榜单的“屌丝”行为，两个形象实在是不太相符。不过，需要注意的是，这些上黑名单的进口商并非依云的官方合作伙伴。　　距离5月底质检总局检测出依云瓶装水亚硝酸盐超标已过去一个多月时间，依云今天召开发布会，强调官方渠道进口所有产品是安全的，但问题产品因未取得留样，尚未查出其身份，不过总部的同批次产品检测结果是合格的。这种矛盾暴露出依云对渠道管理的不力。　　依云：菌落总数超标原因是标准不同　　依云在中国的唯一官方进口商、达能依云食品营销(上海)有限公司的总经理戴宁今天在发布会上宣读了依云的对外声明：依云天然矿泉水不存在所谓的质量安全问题，并且在全球各地从未出现过亚硝酸盐超标事件。　　依云的这份声明是极强势的，但却有些回避了事件的根本，既然安全，那为何依云在中国屡屡陷入质量危机?　　对于2007、2008年菌落数超标的指控，依云的解释是国际标准与国家标准不同所导致。　　“细菌一是无害菌，一是有害菌，天然矿泉水一定含有细菌，但对身体无害，国际标准对菌落总数没有做规定，只对有害菌做了标准，但国标是对菌落总数做了规定。”戴宁这样说。　　事实上，巧的是，之后的2009年10月1日起，中国新修订实施的《饮用天然矿泉水》国标将旧国标中“菌落总数”一项删除之后，依云确实没有再出现过细菌数超标的问题。　　这个暂且放下不提。但随后依云了发生多次亚硝酸盐超标事件，便不能再以标准不同来推脱。不过，今年5月底的亚硝酸盐超标事件迄今已过去一个多月，依云虽找到了问题产品批号，但却并没找到问题的直接原因。　　依云：官方渠道进口产品绝无任何问题　　今天，戴宁指出，事发后曾与相关质检部门取得联系，获得了所涉产品的批号，随即依云总部找出了同批号产品的留样并进行了检测，检测结果表明，产品的亚硝酸盐含量小于0.02毫克每升，低于国家的最高限量值0.1毫克每升。　　之后，依云向国家质检总局申请进行所涉产品的复检，但最终没有成功，“留样具有一定保质期，我们与质检部门联系的时候已过了期限，产品已经被退货或销毁，没有留样，因此没有办法进行复检，”戴宁说。　　众所周知，亚硝酸盐是矿物质分子，并非有机物也不具有挥发性，存于地表或溶于水中。因此，亚硝酸盐超标有三种可能，一是水源问题，二是生产中被混入，三是运输和储存出了纰漏。　　戴宁称，依云水源地有着良好保护，每天要进行300多次水质检测，包括对生产线上的水进行取样以及检测水源，“依云是世界上检测最为严格的瓶装水，”依云全球产品质量总经理Rene Charles声称。　　他还介绍道，依云水的特点是化学成分组成恒定，所以要区分依云水和其他水，最简单的方式是取样本分析。　　“法国依云镇直接装瓶，全程无化学或物理处理，取水工艺流程中不可能产生或者混入任何化学物质。”戴宁说。　　据了解，依云天然矿泉水使用的包装材料有两种，一是PET和PEHD，理论上可阻挡矿物质进入，因此亚硝酸盐也不可能通过瓶子渗入到瓶装水中。　　而装瓶后，亚硝酸盐在瓶装水中生成的可能性也极小，即硝酸盐被化学反应还原成亚硝酸盐。但问题是，依云瓶装水中氧气含量较高，而硝酸盐被还原，氧浓度必须小于1mg/mgN，有机活性碳浓度高于1.15mg/mgN，条件确实较为苛刻。　　既然水源没问题，生产过程没问题，运输和仓储环节没问题，那么依云水亚硝酸盐超标到底是何原因?难道国家质检总局检测的涉事依云产品是假货?还是有人想搞垮依云品牌，进行了人为添加?抑或非官方渠道运输途中出现问题?　　依云：不排除非官方渠道进口产品的嫌疑　　事件发生后，依云曾表示，拿到问题产品批号后可以得出结论，但知道了批号后，却因为没了留样无法复检。依云迄今得出的结论是，所涉产品无从判别这是否是依云公司的产品。　　其实，在此之前，依云进口商达能集团曾公开发表过声明，不排除通过非官方渠道进入中国的产品的嫌疑，因为上黑名单的其中8个进口商并不是依云的官方进口商。　　何为官方?目前，依云在中国的官方渠道指的是指定进口商和经销商，并且均只有唯一的一家，分别是达能依云食品营销(上海)有限公司和港中进贸易(深圳)有限公司。　　但依云瓶装水进入中国却并非只有这一种渠道。依云的水在法国装瓶后，将分销到全球经销商手中，但各地区依云水的价格却存在一些差异，依云水在中国也常也被指责“内贵外贱”。　　比如，根据新浪财经的调查，依云在原产地法国最便宜，欧洲的价格并不高：巴黎家乐福超市的500ml瓶装依云矿泉水仅售0.5欧元 英国依云最常见的销售方法是6瓶一捆，一捆只要2.13镑，每瓶约3.5元人民币。　　相比下亚洲价格则较高：如北京家乐福500毫升依云售价9.9元，新加坡和日本超市的价格分别是1.5新币和98日元，分别折合人民币7.5元和7.86元。香港超市里，依云并非最贵矿泉水，不特价时约合9.4元人民币，特价时只需6.5元。　　因此，大量中国企业便可以从其他国家的经销商或贸易商手中购买依云瓶装水，然后进口到中国，利用差价获取利润，而依云水进口报关程序并不复杂，这些便是非官方渠道。　　“企业交了税，不违法，”戴宁今天无奈地感叹，这也暴露出依云对经销商、贸易商的管理不力。一旦通过非官方渠道进入中国的产品出了问题，对品牌造成的损害恐怕只能由依云自己来埋单。　　“(依云瓶装水)无论从哪个渠道进口，我们都要为它的产品质量负责。”戴宁今天多次强调。他还说，公司正在汇报并申请建立与质检部门间的信息联动机制，力求一旦发现问题，除了进口商，依云也能第一时间获得信息，以便及时核实产品信息，进行产品复检。　　但从目前来看，所有亚硝酸盐超标的产品均是通过非官方渠道进口的，如果水源确实没有问题，那么很大的可能是通过非官方渠道进口时，产品在运输和储存过程中有异，而像其他跨国公司一样，依云这个难题显然无法即刻解决。　　一个事件，一次是偶然，两次是巧合，三次便一定有原因了。遗憾的是，如果依云解决不了渠道管理问题，那么我相信被冠名为“依云”的瓶装水今后接二连三出问题也绝不会让人意外，对品牌造成的的破坏，依云只能自认倒霉了。　　新浪财经小贴士：　　如何判别官方渠道进口的依云瓶装水?　　因为依云瓶装水和包装全部是在法国当地生产，因此罐体包装所有含量标识通通是中文，并且生产批号、消费者热线、指定经销商名称等，全是中文标注 而非指定进口商的产品则是在法文的罐体上贴有中文的不干胶标签。

2024年4月8日，第35届中国制冷展在北京中国国际展览中心（顺义馆）拉开帷幕。GTI吉泰精密携通风测试领域测量解决方案及一系列重磅新品设备亮相W2G47展位。现场图片展会首日，GTI吉泰精密展位吸引了众多观众驻足参观。工作人员热情接待纷至沓来的观众，向到访客户介绍公司的专业设备及解决方案，凭借深厚的行业知识和丰富的实际经验，赢得了客户的高度认可与赞扬。展出产品包括管道漏风量测试机、风量罩、超小型微差压数显表、手持式微差压计、面风速仪、叶轮风速仪等通风测试领域所需设备。设备展示管道漏风量测试机主要用于空调风管、消防风管及密闭空间的漏风量测试，可对分段管道和整个系统安装后的总管道进行检测，保证空调系统的工作效率，避免能源浪费。风量罩是集风量测试、风速测试、微差压测试于一体的智能型测试仪器，其广泛适用于空调、管道等场所的风速风量测试，并且可以进行高精度的微差压测试。差压类传感器两种设计紧凑的超小型微差压数显表采用耐高压的微型硅电阻传感器及先进的数字化技术，实现高度灵敏和可靠的差压测试。安装方便、段码LCD显示、读数清晰准确，具有模拟输出及开关功能。面风速仪GTI620-DP Grid是一款可以同时测量风速、风量、压差的便携式测试仪器,采用16个点位同时测试，能够实时计算出平均数值并显示，该仪器可实现多种测量模式切换以满足不同应用需求，配有触摸液晶屏，方便操作，支持数据记录、存储和导出，可通过APP与计算机进行数据传输和分析，也可以连接蓝牙打印机进行实时数据打印，方便数据记录与存储。GTI 115 是一款测量精度高、性能稳定、操作简单，用于非腐蚀气体的手持式微差压测试仪。适用于测量气体的正压，负压及差压，是医院，洁净室，实验室，暖通空调，壁挂炉燃气压力测试或标定压力的理想仪器。连接皮托管可测风速、风量。具有数据存储功能和导出功能，更加方便用户使用。GTI 600是一款手持式叶轮风速仪，可更换大、中、小三种叶轮式传感器，广泛应用于精确测试散流器、格栅出风口和过滤器等不均匀分布的风速、温度并计算风量。展会进行时 精彩在继续本次展会将持续至4月10日GTI吉泰精密展位：W2G47期待您的莅临！

1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势，广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域，成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来，随着这些领域的迅猛发展，对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中，要想实现1×10−8 量级的溯源要求，需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级；在集成电路制造方面，激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务，按照“ 摩尔定律”发展规律，近些年要想实现1 nm 节点光刻技术，需要超精密测量动态精度达0. 1 nm，达到原子尺度。为此，国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程，开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程，并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势，我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求，制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见，超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义，是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理，满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中，由于测量目标运动，将产生多普勒- 菲佐（Doppler-Fizeau效应，干涉条纹将随时间呈周期性变化，称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ ， （1）φd = 2nL/ λ ， （2）式中：fd为多普勒频移；φd为多普勒相移；n 为空气折射率；v 和L 为运动速度和位移；λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频（零差式）激光干涉仪和双频（外差式）激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示，其结构与Michelson 干涉仪相仿，参考光与测量光合光干涉后，经过QPD 输出一对相互正交的信号，为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) ， （3）Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) ， （4）式中：（Icos， Isin）为QPD 输出的正交信号；A 为信号幅值；φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1　零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光，其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后，反射光通过偏振片发生干涉，形成参考信号Ir；透射光经过PBS，光束中两个垂直偏振态相互分开，f2 光经过固定的参考镜反射，f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd，与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) ， （5）Im = Am cos (2πΔft + φm )， （6）式中：Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式（5）和式（6），可解算出测量目标的相位信息。图2　外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力，易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量，适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合，是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中，波长是测量基准，尤其在米量级的大测程中，要实现亚纳米测量，波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中，稳频技术直接影响了激光波长的准确度，决定激光干涉仪的精度上限；环境因素的变化将影响激光的真实波长，间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数，影响干涉信号质量。此外，干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力，并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1　高精度稳频技术在自由运转的状态下，激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6，无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术（单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等），可以提高频率准确度，但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点，输出光频率准确度仅能达2×10−7量级，无法完全满足超精密测量的精度需求。目前，超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性，腔长随温度变化呈近似线性变化。因此，热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为：选定稳定的参考频标（双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点），当激光频率偏离参考频标时，产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级，但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法，通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动，同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象，阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10，漂移量可减小至（1~2）×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动，主要源于激光器对环境温度的敏感性，温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境，既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动，冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能，进而减小了温度梯度和热应力，提高了激光器对环境温度的抗干扰能力，减少了输出激光频率的短期噪声，波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上，碘分子饱和吸收室内处于低压状态下（1~10 Pa）的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰，将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大，稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率，与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此，饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法，其原理如图3 所示，通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差，获得反馈控制量，从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热，实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下，偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2　高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差，随位移变化呈周期性变化，每经过半波长，将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量，而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题，产生的非线性误差机理如图4 所示，其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中，GR为虚反射，MMS 为主信号，PISn 为第n 个寄生干涉信号，DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同，但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见，在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中，周期非线性误差难以避免。图4　零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。（a）传统三差问题与多阶虚反射李萨如图；（b）多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合，获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组，从而对信号进行修正。在此基础上，Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法，该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量，通过Monte Carlo 随机模拟后，其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中，双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性，称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差，补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平；后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数，可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级；两种均属补偿法，方法较为复杂，误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路，非共光路使两路光在干涉前保持独立传播，从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题，系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差，但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差，这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象，也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素，如图5所示，其中MB 为主光束，GR 为反射光束，虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变，而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5　多阶虚反射现象使用降低反射率的方法，如镀增透膜、设计多层增透膜等，能够弱化虚反射现象，将周期非线性降低至亚纳米水平；德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角，利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果，但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法，该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态，精准规划虚反射光束轨迹，可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级，突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3　高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中，相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法，该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数，进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm ， （7）式中：vm 为测量速度；dLm 为测量分辨力；Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下，高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升，也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面，外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf，测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前，美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz，理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度，频差连续可调，适用于不同测量速度的应用场合，最大频差通常可达几十MHz，满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发，刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法，采用全对称的光路结构，如图6所示，获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号，并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号，保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制，其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面，Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法，对频率为500 Hz 的信号进行周期计数，该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°，具有10 pm 内的超高位移测量分辨力，适用于低速测量场合。对于高速信号，基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽，高频脉冲频率极限在500 MHz 左右，其测量分辨力极限约为1~10 nm，难以突破亚纳米水平。利用高速芯片，可以将处理带宽提升至10 GHz，从而实现亚纳米的测量分辨力，但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术，在硬件性能相同、采样频率不变的情况下，该方法利用8 阶数字延迟线，实现了相位的1024 电子细分，具有0. 31 nm 的位移测量分辨力，实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz，接近硬件处理极限，但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式（7）的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法，如图7所示，FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频，获取相位差。利用该方法，可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号，充分利用了信号的频率与幅值信息，其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm ， （8）dLm/0. 5λ0=Bs/dLc， （9）式中：Bs为采样带宽；dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见，测量速度与测量分辨力相互独立，从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾，为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上，为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求，美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡，能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外，从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法，通过小波变换提取信号的瞬时频率，计算频率变化的细分时间，实现高精度的位移测量，该方法的理论相位细分数可达1024，等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法，从信号离散傅里叶变换（DFT）后的相位谱中获取测量目标的位移，实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器，信号处理是以干涉条纹为基础的，适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化，使得激光在空气中传播时波长变动，导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法，具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式，通过精确测定环境参数（温度、湿度和大气压等），可以计算出空气折射率的精确值，用于补偿位移测量结果，其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器，设备可以实现1 mK 的温度测量精度，其折射率的补偿精度可达10−8量级，接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中，采用气浴法，建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场，该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合，对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛，测量装置需置于真空环境中，此时，空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来，超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中，要求在500 万千米的距离上，激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求，超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1）激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础，改善激光管本身的物理特性，优化光源质量。2）纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后，仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂，想要进一步降低周期非线性误差幅值，需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3）测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求，仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术；同时，需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载：亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf