Absolute Measurement of the Refractive Index of Air Using the Heterodyne Interferometer

Heterodyne 간섭계를 이용한 공기굴절율의 절대측정

Two type interference air refractometers have been developed by using a frequency stabilized He-Ne laser in a transverse magnetic field. The refractometers were based on symmetric multiple pass interferometer. In this system, One part of the beams passed through air whose refractivity is to be measured and the other part of the beams passed through a vacuum champer to be used as a reference. Several measurements were performed under normal air condition. Maximum difference between two interference refractometers was ${\pm}2{\times}10^{-8}$.

횡자장하에서 Zeeman 안정화된 He-Ne 레이저를 광원으로 한 두 종류의 공기굴절율 측정용 간섭계를 설계.제작하였다. 제작된 간섭계는 레이저 광속이 진공조와 기체조를 2번 혹은 4변 지나도록 설계하여 분해능을 향상시켰으며 그 경로가 진공조를 중심으로 대칭적으로 지나도록 설계하여 열적인 변형 및 기계적인 진동에 강한 특성을 갖도록 하였다. 진공조와 기체조 사이의 광로차를 위상각 검출 방식의 heterodyne 간섭계로 측정하므로써 homodyne 간섭계에서 발생되는 간섭무늬 해석 오차를 최소화시켜 공기굴절율 측정의 정확도를 향상시켰다. 제작된 두 굴절율계를 이용하여 여러 조건에서 공기굴절율을 측정한 결과 평균값에서의 상호 편차는 $2\times10^{-8}$ 이하였으며 Edlen공식을 이용한 굴절율계와의 편차는 $1\times10^{-7}$ 이하였다.