波长补偿
激光速度和波长取决于光束经过的空气的折射率。空气折射率主要随气温、压力和相对湿度的变化而变化。如果不对波长的变化进行补偿,激光线性测量误差可能达到 50 ppm。测量俯仰、扭摆或直线度时,通常不使用补偿。
使用波长补偿
若不使用波长补偿,在大气中采用激光干涉法进行线性距离测量不会准确。即使在温控室内,日常的空气压力变化也可能使波长变化达 20 ppm 以上。大多数激光系统,或提供手动或提供自动的补偿功能,取决于其不同制造商,该功能叫作“环境、波长或 VOL(光速)补偿”。要在大气中用激光干涉仪实现精确的线性测量,必须使用此功能。
自动波长补偿
大部分激光系统使用传感器测量气温、气压和湿度, 然后通过埃德伦公式计算空气的折射率(及激光波长)。有些激光系统使用空气折射计直接测量折射率。这样,激光读数自动得到调整,对激光波长的任何变化进行补偿。自动系统的优点是无需用户干预而且经常进行补偿更新。
手动波长补偿
在手动补偿中,使用者从各个仪器上读取空气温度、 压力和湿度数值,然后用键盘或控制开关将这些值手工输入激光校准软件中。然后系统开始进行补偿。由于系统为手动操作,一般情况下经常进行补偿更新是不切实际的。
选择手动传感器
如果要手动进行补偿,必须选择具有适当测量精度的环境传感器。要确保每一个传感器的波长补偿误差都小于±0.5 ppm,推荐使用表 1 中所列的传感器精度。

表1
注:
补偿所需的气压值并非气象学家所指的海平面压力, 而是在当前海拔高度上的实际压力。如果压力取自普通气压计或当地天气报告,必须修正至当地海拔高度。(在 0-1000 米内,气压大约下降 0.115 毫巴/米)。
温传感器元件应具有较低热质,确保对气温变化迅速做出反应。
湿度变化对激光测量几乎没有影响(尤其气温较低时) 。在某些情况下,可能不需要传感器,手工估计可能足以满足需要
自动补偿与手动补偿间的对比
如果校准环境的空气条件很可能在测试过程中发生变化,我们强烈建议进行自动补偿。如果可以快速校准或在温控室内进行校准,手动补偿是可以接受的。
空气传感器的放置位置
对于精确的波长补偿,空气传感器(或折射仪)必须放在靠近激光光束的位置。通常空气温度传感器(或折射仪)大致处于运动轴的中间位置即可。压力传感器和湿度传感器的位置不那么重要。避免把传感器安装在局部热源例如电机或冷气流附近。在测量长轴时,应检查是否存在气温梯度的情况。如果沿轴方向的气温变化超过 1°C,应使用风扇使空气流通。(测量长垂直轴尤其应该注意,因为在这种情况下更可能存在气温梯度)。在校准长度超过 10 米的垂直轴时,我们也建议将压力传感器放在运动轴的中间位置。请遵照制造商针对传感器方向给出的建议。(某些传感器可能包含有源电子装置,使用时某个方向必须朝上,以确保电子装置产生的热量不影响读数)。 避免让传感器信号导线靠近大的电子干扰源,例如高功率电机或直线电机。