《表1 计算电容整数级次ΔN的实验结果》

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《激光锁定Fabry-Perot干涉仪精密测量电容》

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干涉条纹整数级次变化值ΔN的实验过程如图8所示。在计算电容测量过程中，首先通过机械传动机构，在真空屏蔽罩外手动改变可动屏蔽电极的位置，使Fabry-Perot干涉仪腔长分别位于111.3 mm和316.3 mm腔长下（计算电容相应值为0.2 p F和0.6 p F）。为了尽可能的移动可动电极至电容电桥的工作点附近，实验中首先利用商用精密电容电桥（Andeen-Hagerling，AH2700A），其测量准确度为±5×10-6，作为可动屏蔽电极位置移动的监测手段。然后通过调节注入至固定屏蔽电极电磁位移驱动器中的电流，精细扫描干涉仪的腔长，将计算电容值送入至电容电桥理想的工作点，最后锁定干涉仪至激光半波长的整数倍。随后利用电容电桥精密测量计算电容在0.2 p F和0.6 p F的电容值，根据电容电桥补偿电势的读数α2和α1以及条纹电容当量fu，得到补偿电势引入的小数部分，如公式（8）所示。干涉仪整数级次ΔN可通过条纹电容当量fu、1 p F标准电器Cx的校准值，以及补偿电势引入的整数部分得到。为保证测量结果的可靠性，计算电容按照0.6→0.2→0.6→0.2→0.6 p F测量顺序，进行五次测量组成一组完整数据，测量结果如表1所示。表中ΔC读数差为α2与α1之差，ΔN为依据1 p F标准电容器校准值推测得到的整数倍条纹，Δ为依据ΔC读数差计算得到的条纹数，补偿电势小数部分为依据Δ值确定的fu的小数。