CN104749137B - 液体折射率的测量系统及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液体折射率测量系统，包括：一激光模组包括一第一激光器及一第二激光器间隔设置；一分光镜，分别将第一激光器及第二激光器输出的激光分为第一反射光及第一透射光，以及第二反射光及第二透射光；一光电探测模组，将第一反射光及第二反射光转换为电信号；一信号处理系统将光电探测模组输入的电信号进行处理；一声光移频模组对第一透射光及第二透射光进行移频；一样品池，所述样品池包括一底面与所述水平面形成一夹角；以及一反射模组设置于第二透射光的光路上，经过反射模组反射及待测液体折射后的第二透射光的传输方向垂直于样品池的底面。
Description
技术领域
本发明涉及激光测量技术领域，尤其涉及一种利用激光移频回馈技术测量液体折射率的测量系统及测量方法。
背景技术
折射率是物质最重要的光学参数之一，借助折射率可以了解物质的光学性能、浓度、纯度、温度以及色散等性质。尤其对于液体物质而言，折射率的精确测量在液体浓度、纯度鉴定，食品、医疗、化工、石油等领域都具有重要的意义。
阿贝折光仪和V棱镜折光仪是目前最常用的液体折射率测量仪器，它们的原理分别是测量全反射时的临界角和光线出射后的偏折角来计算折射率的大小。这两种方法液体样品都需要和已知折射率的配合棱镜接触，并且测量范围有限（1.3~1.7），需要校准，价格昂贵。另外，现有技术中的液体折射率测量系统和测量方法不能溯源，精度难于进一步提高，测量范围受限或是加工和配制复杂。
发明内容
综上所述，确有必要提供一种不依赖于配合元件，并具有溯源可能的液体折射率测量系统和测量方法。
一种液体折射率测量系统，包括：一激光模组，包括一第一激光器及一第二激光器间隔设置，输出两束同向且相互平行的激光；一分光镜，设置于从所述激光模组输出激光的光路上，且所述分光镜与所述激光模组间隔设置，将第一激光器输出的激光分为第一反射光及第一透射光，将第二激光器输出的激光分为第二反射光及第二透射光；一光电探测模组，设置于所述第一反射光及第二反射光的光路上，并将第一反射光及第二反射光转换为电信号；一信号处理系统，与所述光电探测模组相连，将光电探测模组输入的电信号进行处理；其中，进一步包括：一声光移频模组，设置于从分光镜出射的第一透射光及第二透射光的光路上，并对第一透射光及第二透射光进行移频；一样品池，用于承载待测液体并与所述声光移频模组间隔设置，所述样品池包括一底面与所述水平面形成一夹角，从声光移频模组出射的所述第一透射光及第二透射光沿垂直于待测液体液面的方向传输；以及一反射模组，设置于所述声光移频模组与样品池之间，所述反射模组设置于第二透射光的光路上。
一种应用如上所述的液体折射率测量系统测量液体折射率的测量方法，包括：将待测液体注入样品池中；调整第一激光器及第二激光器，使所述第一激光器及第二激光器出射激光的光轴垂直于所述待测液体的液面，第一激光器出射的激光经过待测液体表面反射沿原路返回，形成参考回馈光；调整反射模组，使得所述第二激光器输出的激光经过反射模组反射及待测液体折射后垂直于所述样品池的底面的方向入射，被样品池底面反射后沿原路返回，构成测量回馈光；以及，向样品池中再次注入待测液体，使待测液体的液面升高Δh。
一种液体折射率测量系统，包括：一激光模组，包括一第一激光器及一第二激光器间隔设置，输出两束同向且相互平行的激光；一分光镜，设置于从所述激光模组输出激光的光路上，且所述分光镜与所述激光模组间隔设置，将第一激光器输出的激光分为第一反射光及第一透射光，将第二激光器输出的激光分为第二反射光及第二透射光；一光电探测模组，设置于所述第一反射光及第二反射光的光路上，并将第一反射光及第二反射光转换为电信号；一信号处理系统，与所述光电探测模组相连，将光电探测模组输入的电信号进行处理；其中，进一步包括：一声光移频模组，设置于从分光镜出射的第一透射光及第二透射光的光路上，并对第一透射光及第二透射光进行移频；一样品池，用于承载待测液体并与所述声光移频模组间隔设置，所述样品池包括一底面与水平面平行，从声光移频模组出射的所述第一透射光及第二透射光沿垂直于待测液体液面的方向入射；以及一衰减片，设置于所述声光移频模组与样品池之间，所述衰减片设置于从声光移频模组出射的第二透射光的光路上，对从待测液体表面反射的激光进行衰减。
一种应用如上所述的液体折射率测量系统测量液体折射率的测量方法，包括：将待测液体注入样品池中；调整第一激光器及第二激光器，使所述第一激光器及第二激光器输出激光的光轴垂直于所述待测液体的液面；调整第一激光器及第二激光器与所述样品池之间的相对位置，使所述第一激光器输出的激光被待测液体液面反射后沿原路返回形成参考回馈光，所述第二激光器输出的激光入射到所述衰减片；调整衰减片，消减从待测液体的液面反射的激光，使得从反射镜反射的激光沿原路返回，形成测量回馈光；以及，向样品池中再次注入待测液体，使待测液体的液面升高Δh。
与现有技术相比较，本发明所述的液体折射率的测量系统及其测量方法，利用激光移频回馈的原理来测量折射率，采用外差测相的方法测量液面升高时的光程变化，进一步计算出液体折射率的大小。该方法测量精度高，测量范围广，操作方便，且测量结果不依赖于配合元件的折射率或厚度，具有溯源的潜力。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的液体折射率的测量系统的结构示意图。
图2为本发明第一实施例提供的液体折射率的测量方法的流程图。
图3为利用图1的测量系统测量液体的方法中液面升高时的光路示意图。
图4是本发明第二实施例提供的液体折射率的测量系统的结构示意图。
图5为本发明第二实施例提供的液体折射率的测量方法的流程图。
图6为利用图4的测量系统测量液体的方法中液面升高时的光路示意图。
主要元件符号说明
| 液体折射率测量系统 | 100，200 |
| 激光模组 | 1 |
| 第一激光器 | 11 |
| 第二激光器 | 12 |
| 分光镜 | 2 |
| 光电探测模组 | 3 |
| 第一光电探测器 | 31 |
| 第二光电探测器 | 32 |
| 声光移频模组 | 4 |
| 第一声光移频器 | 41 |
| 第二声光移频器 | 42 |
| 激光分离模组 | 5 |
| 凹透镜 | 51 |
| 凸透镜 | 52 |
| 反射模组 | 6 |
| 样品池 | 7 |
| 底面 | 70 |
| 反射镜 | 71 |
| 消光元件 | 72 |
| 信号处理系统 | 8 |
| 液体注入装置 | 9 |
| 衰减片 | 10 |
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明提供的液体折射率的测量系统及测量方法。
请参阅图1，本发明实施例提供的液体折射率测量系统100，包括一激光模组1，一分光镜2，一光电探测模组3，一移频模组4，一激光分离模组5，一反射模组6，一样品池7及一信号处理系统8。
所述激光模组1用于同向输出两束相互平行的激光。本实施例中，所述激光模组1包括一第一激光器11及一第二激光器12间隔设置，所述第一激光器11及第二激光器12输出激光方向平行且同向。所述第一激光器11及第二激光器12可分别为全内腔、半外腔或全外腔，可采用固体激光器或半导体激光器，并且可连续的输出激光。优选的，所述第一激光器11及第二激光器12的工作模式均为单纵模、基横模。本实施例中，所述第一激光器11及第二激光器12采用两个LD泵浦一片Nd:YVO4晶体，输出的两路激光相互平行，间隔为2毫米。所述第一激光器11及第二激光器12的工作模式均为单纵模、基横模、连续输出。
所述分光镜2与所述激光模组1间隔设置，且设置于所述第一激光器11及第二激光器12输出激光的光路上。所述分光镜2将激光模组1输出的激光分为反射光及透射光两束，所述反射光用于光强探测，所述透射光用于形成移频回馈光路。具体的，所述分光镜2分别将第一激光器11输出的激光分为第一反射光及第一透射光，将第二激光器12输出的激光分为第二反射光及第二透射光。进一步，所述第一反射光与第二反射光平行，所述第一透射光与第二透射光平行。本实施例中，所述分光镜2的透光率为96%，反射率为4%。
所述光电探测模组3设置于从所述分光镜2输出的反射光的光路上，用于探测反射光的光强并将光强信号转换为电信号。具体的，所述光电探测模组3包括一第一光电探测器31及第二光电探测器32，所述第一光电探测器31设置于第一反射光的光路上并探测其光强，所述第二光电探测器32设置于第二反射光的光路上并探测器光强，并分别转换为电信号。本实施例中，所述第一光电探测器31及第二光电探测器32均采用PIN探测器。
所述声光移频模组4设置于从所述分光镜2透射的透射光的光路上，用于对透射光进行移频，可使得移频量（激光单次经过声光移频器之后的频率变化）接近激光模组1的弛豫振荡频率的一半。具体的，所述移频量与弛豫振荡频率的比值为可为1/20至2/5。所述声光移频模组4可包括至少一声光移频器，以实现移频。进一步，所述声光移频模组4可包括一第一声光移频器41及第二声光移频器42沿透射光的光路间隔设置，用于对第一透射光及第二透射光进行移频。具体的，所述第一声光移频器41及所述第二声光移频器42均设置于第一透射光的光路上及第二透射光的光路上。本实施例中，所述第一透射光及第二透射光在经过第一声光移频器41后均发生-1级衍射；在经过第二声光移频器42后均发生+1级衍射，移频量为Ω，其中Ω=Ω2-Ω1，Ω1是第一声光移频器41的驱动信号频率，Ω2为第二声光移频器42的驱动信号频率。进一步，所述第一声光移频器41及第二声光移频器42的移频量小于激光模组1的弛豫振荡频率的二分之一。优选的，所述移频量小于5MHz。本实施例中，所述第一声光移频器41的驱动频率为Ω1=70MHz，所述第二声光移频器42的驱动频率Ω2=70.5MHz，因此所述第一透射光及第二透射光经过所述声光移频模组4后的移频量都为Ω=Ω2-Ω1=500KHz。
所述激光分离模组5设置于所述从声光移频模组4出射的透射光的光路上，且与所述声光移频模组4间隔设置，用于对所述透射光进行分离。具体的，所述激光分离模组5用于对从所述声光移频模组4出射的第一透射光及第二透射光进行分离，使所述第一透射光及第二透射光之间的间距变大，从而有利于后续测量。本实施例中，所述激光分离模组5包括一凹透镜51及一凸透镜52依次沿从声光移频模组4出射的透射光的光路设置。所述第一透射光及第二透射光依次经过凹透镜51及凸透镜52后出射，使所述第一透射光及第二透射光之间的距离变大。可以理解，所述激光分离模组5也可采用其他的分离结构，只要能使第一透射光及第二透射光进一步分离即可。另外，可以理解，所述激光分离模组5为一可选模组，当所述第一激光器11及第二激光器12之间的间距满足测量精度及测量环境要求时，也可无需所述激光分离模组5。
所述样品池7设置于从所述激光分离模组5透射的激光的光路上，用于盛放待测液体。所述样品池7具有一底面70，所述底面70与所述水平面形成一夹角θ，0°<θ<90°。具体的，所述第一透射光及第二透射光从所述激光分离模组5出射后，沿垂直于待测液体的液面方向传播。本实施例中，所述样品池7为一烧杯。进一步，所述底面70可置有一反射镜71，用以将入射的激光反射，尤其是将入射的第二透射光反射。所述反射镜71置于所述第二透射光入射位置处的底面70的表面，也可覆盖整个底面70。本实施例中，所述反射镜71采用镀有介质膜的高反镜。
所述反射模组6设置于所述激光分离模组5与所述样品池7之间，具体的，所述反射模组6设置于从激光分离模组5出射的所述第二透射光的光路上，以实现对第二透射光的反射，并且使反射后的第二透射激光经待测液体折射后能够垂直入射到所述样品池7的底面70。本实施例中，所述反射模组6为一高反镜，经过高反镜的反射及待测液体的折射后，所述第二透射激光能够垂直入射到所述样品池7的底面70。
所述信号处理系统8与所述光电探测模组3电连接，从而将所述光电探测模组3输入的信号进行处理、显示及计算，以得到第一激光器11及第二激光器12回馈外腔的腔长变化。所述信号处理系统8可通过数据电缆与所述光电探测模组3连接。
进一步，所述液体折射率测量系统100还可包括一液体注入装置9，用于向所述样品池7中缓慢注入待测液体，使待测液体的液面升高。所述液体注入装置9可设置于所述样品池7的任意一侧，只要能向样品池7中注入液体即可。所述液体注入装置9可为滴定管、输液管等，以方便控制流速。本实施例中，所述液体注入装置9采用滴定管。
请一并参阅图2及图3，本发明进一步提供一种利用上述液体折射率的测量系统测量液体折射率的方法，主要包括如下步骤：
步骤S10，将待测液体注入样品池7中；
步骤S20，调整第一激光器11及第二激光器12，使所述第一激光器11及第二激光器12输出激光的光轴垂直于所述待测液体的液面；
步骤S30，调整反射模组6，所述第二激光器12输出的激光经过反射模组6反射及待测液体折射后垂直于所述样品池7的底面70的方向入射；以及，
步骤S40，向样品池7中再次注入待测液体，使待测液体的液面升高Δh。
在步骤S30中，所述第一激光器11输出的激光入射到待测液体的液面后，被待测液体的液面反射，沿原路返回第一激光器11，构成参考回馈光。可以理解，部分激光会透射所述待测液体后入射到底面70上，并且被反射。然而由于所述底面70与所述液面呈现一定夹角，因此该部分激光不会沿原路返回第一激光器11中，从而有效的避免了该部分激光对测量的影响。
同时，所述第二激光器12输出的激光经过所述反射模组6反射且经过待测液体折射后，沿着垂直于所述样品池7的底面70的方向入射，经过所述底面70反射后，沿原光路返回第二激光器12，构成测量回馈光。由于所述第二激光器12输出的激光经过反射且经过待测液体折射后是沿垂直于底面70的方向入射，则经过反射模组6反射后入射到液面，经过液面折射后的激光与所述待测液体的液面法线形成夹角θ。因此，被待测液体表面反射的部分激光与入射到待测液体液面的入射激光形成夹角，从而能够避免该部分激光返回到第二激光器12中，对测量结果造成影响。
本实施例中，当所述底面70设置有反射镜71时，所述第二激光器12输出的激光经过所述反射模组6反射且经过待测液体折射后，沿着垂直于所述样品池7的反射镜71方向入射，经过反射镜71反射后沿原路返回第二激光器，形成测量回馈光。
所述第一激光器11及第二激光器12输出的激光来回两次经过第一声光移频器41及第二声光移频器42，因此总移频量均为2Ω。
所述参考回馈光和测量回馈光引起第一激光器11及第二激光器12的输出功率调制为：
(1)
其中，ΔIr,m为激光功率变化，κ为回馈水平，G(2Ω)为增益放大系数，φr,m为固定相位，Pr,m为外腔相位，分别由第一激光器11及第二激光器12各自输出激光的外腔腔长Lr和Lm决定，并且满足：Pr,m=4πLr,m/λ，λ为激光波长。
由式（1）可知，所述第一激光器11及第二激光器12各自输出激光的光强都受到外差的余弦调制，并且调制频率都为总移频量2Ω。所述第一激光器11及第二激光器12各自输出激光的光强分别被对应的第一光电探测器31及第二光电探测器32接收，再经信号处理系统8的滤波放大电路和相位计后，得到参考回馈光和测量回馈光的外腔相位变化量ΔPr和ΔPm，从而得到相应的外腔腔长变化ΔLr和ΔLm。
此外，当总移频量2Ω接近激光的弛豫振荡频率时，式(1)中的增益放大系数G(2Ω)可以达到106，因此激光移频回馈具有极高的灵敏度，可对反射率较低的非配合目标（如液面）进行测量。
在步骤S50中，所述液体注入装置9向样品池7中缓慢注入待测液体，使液面升高Δh，同时由信号处理系统8计算液面升高过程中参考回馈光光路和测量回馈光光路的外腔腔长变化ΔLr和ΔLm，通过计算得到待测液体的折射率。
请参阅图4，本发明实施例提供的液体折射率测量系统200，包括一激光模组1，一分光镜2，一光电探测模组3，一声光移频模组4，一激光分离模组5，一衰减片10，一样品池7及一信号处理系统8。
本发明第二实施例提供的液体折射率测量系统200与液体折射率测量系统100结构基本相同，其不同在于，所述样品池7的底面70与水平面或者所述待测液体的液面平行，所述液体折射率测量系统200包括一衰减片10，而无需反射模组6。第一实施例及第二实施例的目的均为尽量减少被底面70反射的第一透射光对测量的影响，以及减少被液面反射的第二透射光对测量的影响。
所述样品池7设置于从所述激光分离模组5透射的激光的光路上，用于盛放待测液体。具体的，所述第一透射光及第二透射光从所述激光分离模组5出射后，可直接垂直入射到所述样品池7中待测液体的液面。进一步，所述样品池7的底部可包括一消光元件72。所述消光元件72对应所述第一透射光设置，所述第一透射光被液面反射，形成所述参考回馈光；穿透所述待测液体后的部分激光，入射到所述消光元件72后被所述消光元件72吸收，从而避免对测量精度造成影响。本实施例中，所述消光元件72为一黑色粗糙物体。可以理解，所述消光元件72仅为一可选结构，当入射到底面70的光强度已经很弱时，也可无需设置所述消光元件72。所述反射镜71对应所述第二透射光设置，且所述反射镜71的反射表面与所述液面平行。所述第二透射光可入射到所述反射镜71的表面，并且经过反射镜71反射后沿原光路返回。
所述衰减片10设置于所述激光分离模组5与所述样品池7之间，具体的，所述衰减片10设置于所述第二透射光的光路上，用于衰减第二透射光入射到待测液体表面时从液体表面反射的激光，以避免该反射光的干扰。本实施例中，所述衰减片10采用一可调渐变衰减片。
请一并参阅图5及图6，本发明进一步提供一种利用上述液体折射率的测量系统测量液体折射率的方法，主要包括如下步骤：
步骤S10，将待测液体注入样品池7中；
步骤S20，调整第一激光器11及第二激光器12，使所述第一激光器11及第二激光器12输出激光的光轴垂直于所述待测液体的液面；
步骤S30，调整第一激光器11及第二激光器12与所述样品池7之间的相对位置，使得所述第一激光器11输出的激光入射到消光元件72位置处的待测液体的液面，所述第二激光器12输出的激光入射到所述样品池7底部反射镜71的表面；
步骤S40，调整衰减片10，消减从待测液体的液面反射的激光，使得从反射镜反射的激光沿原路返回；以及，
步骤S50，向样品池7中再次注入待测液体，使待测液体的液面升高Δh。
在步骤S30中，所述第一激光器11输出的激光打到消光元件72位置处的待测液体的液面后，被该位置处的液面反射，沿原路返回第一激光器11，构成参考回馈光。所述第二激光器12输出的激光入射到所述反射镜71后，经过反射镜71反射沿原路返回第二激光器12，构成测量回馈光。所述第一激光器11及第二激光器12输出的激光来回两次经过第一声光移频器41及第二声光移频器42，因此总移频量均为2Ω。
所述参考回馈光和测量回馈光引起第一激光器11及第二激光器12的输出功率调制为：
(2)
其中，ΔIr,m为激光功率变化，κ为回馈水平，G(2Ω)为增益放大系数，φr,m为固定相位，Pr,m为外腔相位，分别由第一激光器11及第二激光器12各自输出激光的外腔腔长Lr和Lm决定，并且满足：Pr,m=4πLr,m/λ，λ为激光波长。
由式（2）可知，所述第一激光器11及第二激光器12各自输出激光的光强都受到外差的余弦调制，并且调制频率都为总移频量2Ω。所述第一激光器11及第二激光器12各自输出激光的光强分别被对应的第一光电探测器31及第二光电探测器32接收，再经信号处理系统8的滤波放大电路和相位计后，得到参考回馈光和测量回馈光的外腔相位变化量ΔPr和ΔPm，从而得到相应的外腔腔长变化ΔLr和ΔLm。
此外，当总移频量2Ω接近或等于激光的弛豫振荡频率时，式(2)中的增益放大系数G(2Ω)可以达到106，因此激光移频回馈具有极高的灵敏度，可对反射率较低的非配合目标（如液面）进行测量；
在步骤S50中，所述液体注入装置9向样品池7中缓慢注入待测液体，使液面升高Δh，同时由信号处理系统8计算液面升高过程中参考回馈光光路和测量回馈光光路的外腔腔长变化ΔLr和ΔLm。
设待测液体表面周围介质折射率为n0，本实施例中为空气，待测液体折射率为n，则：
，，因此待测液体的折射率为：
(3)。
本发明提供的液体折射率的测量系统及测量方法，利用激光移频回馈来测量折射率，激光器本身既是光源又是传感器。采用两个激光器，输出的两路光分别以液面和样品池底部的反射镜作为回馈镜，同时测量液面升高时两个激光器回馈外腔中的光程变化，计算得到待测液体的折射率。与现有液体折射率测量方法相比，测量精度高，测量范围广，无需校准，测量结果不依赖于配合元件的折射率、厚度或加工精度，具有溯源的潜力。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (14)
1.一种液体折射率的测量系统，包括：
一激光模组，包括一第一激光器及一第二激光器，第一激光器及第二激光器间隔设置，输出两束同向且相互平行的激光；
一分光镜，设置于从所述激光模组输出激光的光路上，且所述分光镜与所述激光模组间隔设置，将第一激光器输出的激光分为第一反射光及第一透射光，将第二激光器输出的激光分为第二反射光及第二透射光；
一光电探测模组，设置于所述第一反射光及第二反射光的光路上，并将第一反射光及第二反射光转换为电信号；
一信号处理系统，与所述光电探测模组相连，将光电探测模组输入的电信号进行处理；
其特征在于，进一步包括：
一声光移频模组，设置于从分光镜出射的第一透射光及第二透射光的光路上，并对第一透射光及第二透射光进行移频；
一样品池，用于承载待测液体并与所述声光移频模组间隔设置，所述样品池的底面与水平面形成一夹角，从声光移频模组出射的所述第一透射光及第二透射光沿垂直于待测液体液面的方向传输；以及
一反射模组，设置于所述声光移频模组与样品池之间，所述反射模组设置于第二透射光的光路上，并使反射后的第二透射光经待测液体折射后能够垂直入射到所述样品池的底面。
2.如权利要求1所述的液体折射率的测量系统，其特征在于，所述声光移频模组包括一第一声光移频器及一第二声光移频器，第一声光移频器及第二声光移频器沿第一透射光及第二透射光的输出方向间隔设置。
3.如权利要求2所述的液体折射率的测量系统，其特征在于，所述第一声光移频器与第二声光移频器的移频量小于激光模组的弛豫振荡频率的一半。
4.如权利要求3所述的液体折射率的测量系统，其特征在，所述第一声光移频器与第二声光移频器的移频量小于5MHz。
5.如权利要求2所述的液体折射率的测量系统，其特征在于，所述第一透射光及第二透射光经过第一声光移频器后发生-1级衍射，经过第二声光移频器后发生+1级衍射，所述第一透射光及第二透射光经过第一声光移频器及第二声光移频器后的移频量为Ω，其中Ω＝Ω2-Ω1，Ω1是第一声光移频器的驱动信号频率，Ω2为第二声光移频器的驱动信号频率。
6.如权利要求1所述的液体折射率的测量系统，其特征在于，进一步包括一反射镜，反射镜设置于所述样品池的底面，将入射到样品池底面的第二透射光进行反射，使其按原光路返回。
7.如权利要求1所述的液体折射率的测量系统，其特征在于，进一步包括一激光分离模组，激光分离模组设置于声光移频模组与样品池之间，且与所述声光移频模组及样品池间隔设置，以将第一透射光及第二透射光进一步分离。
8.如权利要求1所述的液体折射率的测量系统，其特征在于，从激光模组出射的激光来回两次经过声光移频器之后的频率变化与激光模组的弛豫振荡频率的比值为1/20至2/5。
9.一种应用权利要求1所述的液体折射率的测量系统测量液体折射率的测量方法，包括：
将待测液体注入样品池中；
调整第一激光器及第二激光器，使所述第一激光器及第二激光器出射激光的光轴垂直于所述待测液体的液面，第一激光器出射的激光经过待测液体表面反射沿原路返回，形成参考回馈光；
调整反射模组，使得所述第二激光器输出的激光经过反射模组反射及待测液体折射后垂直于所述样品池的底面的方向入射，被样品池底面反射后沿原路返回，构成测量回馈光；以及，
向样品池中再次注入待测液体，使待测液体的液面升高Δh，由信号处理系统得到液面升高过程中参考回馈光光路和测量回馈光光路的外腔腔长变化值ΔLr和ΔLm，待测液体表面周围介质折射率为n0，待测液体折射率n为
10.一种液体折射率的测量系统，包括：
一激光模组，包括一第一激光器及一第二激光器间隔设置，输出两束同向且相互平行的激光；
一分光镜，设置于从所述激光模组输出激光的光路上，且所述分光镜与所述激光模组间隔设置，将第一激光器输出的激光分为第一反射光及第一透射光，将第二激光器输出的激光分为第二反射光及第二透射光；
一光电探测模组，设置于所述第一反射光及第二反射光的光路上，并将第一反射光及第二反射光转换为电信号；
一信号处理系统，与所述光电探测模组相连，将光电探测模组输入的电信号进行处理；
其特征在于，进一步包括：
一声光移频模组，设置于从分光镜出射的第一透射光及第二透射光的光路上，并对第一透射光及第二透射光进行移频；
一样品池，用于承载待测液体并与所述声光移频模组间隔设置，所述样品池的底面与水平面平行，从声光移频模组出射的所述第一透射光及第二透射光沿垂直于待测液体液面的方向入射；以及
一衰减片，设置于所述声光移频模组与样品池之间，所述衰减片设置于从声光移频模组出射的第二透射光的光路上，对从待测液体表面反射的激光进行衰减，以及
进一步包括一消光元件，消光元件设置于样品池的底面，并且对应从声光移频模组出射的所述第一透射光设置，以吸收入射到样品池底面的第一透射光。
11.如权利要求10所述的液体折射率的测量系统，其特征在于，进一步包括：
一激光分离模组，设置于声光移频模组与样品池之间，且与所述声光移频模组及样品池间隔设置，以将第一透射光及第二透射光进一步分离；
一反射镜设置于所述样品池的底面，并且对应从激光分离模组出射的所述第二透射光设置，以将入射到样品池底面的第二透射光反射，使其按原光路返回。
12.一种应用权利要求10所述的液体折射率的测量系统测量液体折射率的测量方法，包括：
将待测液体注入样品池中；
调整第一激光器及第二激光器，使所述第一激光器及第二激光器输出激光的光轴垂直于所述待测液体的液面；
调整第一激光器及第二激光器与所述样品池之间的相对位置，使所述第一激光器输出的激光被待测液体液面反射后沿原路返回形成参考回馈光，所述第二激光器输出的激光入射到所述衰减片；
调整衰减片，消减从待测液体的液面反射的激光，使得样品池底面反射的激光沿原路返回，形成测量回馈光；以及，
向样品池中再次注入待测液体，使待测液体的液面升高Δh，由信号处理系统得到液面升高过程中参考回馈光光路和测量回馈光光路的外腔腔长变化值ΔLr和ΔLm，待测液体表面周围介质折射率为n0，待测液体折射率n为
13.如权利要求12所述的液体折射率的测量方法，其特征在于，所述参考回馈光和测量回馈光引起第一激光器及第二激光器的输出功率调制为：
其中，ΔIr,m为激光功率变化，κ为回馈水平，G(2Ω)为增益放大系数，为固定相位，Pr,m为外腔相位，分别由第一激光器及第二激光器输出激光的外腔腔长Lr和Lm决定，并且满足：Pr,m＝4πLr,m/λ，λ为激光波长，Ω为所述第一透射光及第二透射光经过第一声光移频器及第二声光移频器后的移频量，t为时间。
14.如权利要求13所述的液体折射率的测量方法，其特征在于，所述液体折射率通过以下公式计算：
设待测液体表面周围介质折射率为n0，待测液体折射率为n，则：ΔLr＝-n0.Δh，ΔLm＝(n-n0).Δh，待测液体的折射率为：
<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;L</mi>
<mi>r</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&Delta;L</mi>
<mi>m</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;L</mi>
<mi>r</mi>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>.</mo>
<msub>
<mi>n</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，ΔLr为第一激光器外腔腔长变化量，ΔLm为第二激光器外腔腔长变化量。
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