JP2003522320A - 大気の影響による測定不確定性の補償 - Google Patents

大気の影響による測定不確定性の補償

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Abstract

(57)【要約】 大気の影響による測定の不確定性を補償するための装置および方法。１実施態様において、この装置は、所定の距離によって分離された２つの光源、および所定の距離によって分離された２つの標的を備える。これらの標的位置における放射は組み合わされて、温度変化のような大気の影響により実質的に減少した誤差を有する測定値に対応する信号を生成する検出器上に干渉パターンを形成する。別の実施態様において、光源からの放射は、それが標的位置に向かって伝播する際に、測定環境におけるある場所にて交差する。なお別の実施態様において、２つの光源の間の分離は、２つの標的位置間の分離と実質的に同一である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連出願の相互参照） 本出願は、１９９６年２月１２日に出願された米国特許出願第０８／６００，
２１６号の一部継続出願であった、１９９９年２月２日に出願された米国特許出
願０９／２４１，３５４号の一部継続出願であり、１９９８年６月４日に出願さ
れた米国仮特許出願第６０／０８７，９６０号に優先権を主張する。
【０００２】 （政府援助） 本明細書中に記載された研究は、合衆国空軍により授与された、連邦契約（Ｆ
ｅｄｅｒａｌ Ｃｏｎｔｒａｃｔ）番号Ｆ１９６２８−９５−Ｌ−００２により
援助された。合衆国政府は本発明に一定の権利を有し得る。
【０００３】 （発明の分野） 本発明は度量衡の分野に関連し、そしてより詳細には光学的非接触位置測定に
関する。
【０００４】 （発明の背景） 物体の変形または変位の正確な非接触測定は、その変形または変位に対する能
動的または受動的補償が要求されるとき重要である。例えば、通信、レーダ、ま
たは望遠鏡のために使用される大型パラボラアンテナは、そのアンテナの形状を
変形させる多くの自然の影響を被る。これらの自然の影響には、風、重力（これ
はアンテナの向きに依存して撓みを生じさせる。）、アンテナにおける温度変化
（これはアンテナなどの形状を変形させ得る。）が挙げられる。これらの影響を
補償するために、いくつかの解決法が採用され得る。この解決法の１つは、アン
テナの異なる位置に取りつけられた多数の検出器を有するセグメント化されたア
ンテナ上の機械的アクチュエータを使用することである。検出器がアンテナの形
状の変化を検知すると、アクチュエータは、アンテナのセグメントを移動させる
ことにより応答し、アンテナの形状を補正する。この技術の大きな欠点は、ケー
ブル、および補償を行うためにアンテナに取り付けられる必要がある他の電気部
品の量である。他の解決法は、変形された表面により反射されたとおりの受信信
号を数学的技法を使用して補正することを含む。アンテナの変形は典型的には均
一ではなく、常には正確にモデル化されないため、この技術の有用性は限定的で
ある。これらの測定はまた変形が研究される他の構造、例えば建造物表面、航空
機表面、スペースシャトル表面、および自動車の表面などに適用され得る。それ
ぞれのケースにおいて、表面変形の量は、正確に測定されなければならないので
、正確な量の補償が適用され得る。これらの測定は、例えば航空機の翼の設計、
またはレーシングカーにおけるリヤスポイラーの設計に影響し得る。
【０００５】 物体の表面における変形を測定するための他の技術には、レーザー距離計があ
り、これは正確な測定情報を提供する。典型的には、このレーザー距離計を多く
使用して表面の多くの点を同時に測定することは、法外な費用となる。より詳細
には、このレーザー距離計は物体の表面の異なる点において個別の順次測定のた
めに使用される。それゆえこの測定は同時的には使用されない。またこのレーザ
ー距離計は、図１におけるＺ軸に沿った大気の温度変化に敏感である。図１の左
側と図１の右側との間の温度変化、または全経路Ｌに沿った全温度変化は、この
レーザートラッキング機の測定精度を厳しく妥協させる。
【０００６】 他の測定技術は、測定される表面に取り付けられた検出器上の縞パターンを投
影する。表面が変形するとき、検出器は縞パターンに渡って移動しそしてスイー
プする。光強度の変化を検出することにより、表面の変形が決定され得る。表面
の相対変位を同時的に検出するための比較的安価な方法を提供するが、大気の温
度変化（図１におけるｘ軸の方向ではあるが）に同様に敏感である。言いかえる
と、この技術の温度感度は、測定される方向変位における温度変化に対するもの
である。それゆえ、この測定技術は、温度勾配に敏感である。この勾配は、検出
および縞パターンの相対運動に依存しない、検出器における縞パターンのシフト
を生じる。この技術は、図１におけるｚ軸に沿った温度変化には敏感ではないこ
とに注意する。
【０００７】 これらの光学技術は、大気における温度変化に敏感である。なぜなら、その温
度変化は屈折率変化を生じさせるため、この屈折率変化は大気を通る光を曲げさ
せる。この屈折の量は、屈折率変化の大きさによる。上記の測定技術は、これら
の屈折率変化を補償しない。それゆえ、この測定結果は、大気における屈折率変
化が無いとしたときほど正確ではない。それゆえ、表面変形または歪みを測定す
るための非接触技術は、この歪みが測定装置に影響する風、重力、または大気に
よる影響によるかどうかを同定することができない。
【０００８】 本発明は、測定装置に典型的に悪影響を及ぼす大気による影響を補償する方法
および装置を提供する。この技術は、大気における屈折率変化の不確定性を加え
ることなく、表面歪みの正確な非接触測定において有用である。この技術はまた
、正確な地表調査においても有用であり、直線加速器の建設において、または正
確な直線測定が要求されるいかなる状況においても役立つ。この技術は大気の屈
折率に及ぼす影響による測定不確定性を補償するために使用され得る。
【０００９】 （発明の要旨） 本発明は、測定環境における屈折率変化による測定誤差を補償するための装置
および方法に関する。１つの実施形態において、この装置は所定の距離により分
離された２つの光源、および所定の距離により分離された２つの標的位置を含む
。標的位置における照射は、検出器上に干渉パターンを形成するために組み合わ
され、この検出器は、測定値に対応した信号を生成し、この測定値は測定環境に
おける屈折率変化による実質的に減少された誤差を有する。他の実施態様におい
ては、２つの光源からの放射は、２つの標的位置に達する前に測定環境のどこか
で交差する。さらに他の実施形態においては、２つの光源を分離する距離は、２
つの標的位置を分離する距離に実質的に等しい。さらに他の実施形態においては
、この２つの光源は単一の光源から生成される。この光源は広帯域であるかまた
はレーザであり得る。
【００１０】 １つの実施形態において、２つの光源および２つの標的位置が実質的に互いに
隣接される。光源からの放射は、標的反射体から光源に向って戻るよう方向づけ
られ、検出器上に干渉パターンを形成するために組み合わされる。この検出器は
測定値に対応した信号を生成し、この測定値は、測定環境における屈折率変化に
よる実質的に減少された誤差を有する。
【００１１】 本発明は、添付の特許請求の範囲においてより詳細に指摘される。本発明の上
記およびさらなる利点は以下の説明を添付の図面を参照することによりよく理解
され得る。
【００１２】 (発明の詳細な説明) 図１を簡単に概観して参照すると、物体の表面の変位を測定するための、１つ
の従来の測定技術が示される。検出器１２上の点１０の変位を測定するために、
２つの放射源２、２’が使用され得る。この２つの放射源２、２’は、互いに対
してコヒーレントでなければならない。２つの放射源２、２’が検出器１２を照
射すると、検出器１２上に干渉パターン１６を生成する。この干渉パターン１６
は、変化する強度１８、１８’の領域からなり、各領域は繰り返される干渉パタ
ーン１６の縞周期を表す。点１０がｘ方向に変位されると、この検出器１２はこ
の点１０の動きを干渉パターン１６に対して検知する。この検出器１２は、縞の
強度変化に敏感であり、そのため同じ縞周期内の動きを検出し得る。この検出器
１２はまた、全縞周期を通しての動きを検知し得、そのように決定した点１０の
より大きい変位は、比較的真っ直ぐであり、そしてこの検出器１２を通りすぎる
とき縞周期を数えることを含む。
【００１３】 上記の技術は点１０の相対変位を測定し得るが、この縞シフトがこの検出器の
実際の変位によったか、または大気の影響によったものか、あるいはこの２つの
組み合わせによるものかを同定できない。これは、測定環境（例えば大気）にお
ける温度が変化するにつれ、環境の屈折率が変化するので、ビーム４および６は
変化する温度環境において異なって屈折する。このビーム屈折は検出器１２上の
干渉パターン１６をシフトさせる。この検出器１２はそれゆえ、点１０の変位の
誤った変化を検知し、そして測定を不正確にする人工的な変位を報告する。
【００１４】 図１に再び戻って、ビームｓ1とｓ2との間の光路長差は式： ＯＰＤ＝ｓ2−ｓ1 （１） により記述される。ここでｓ1およびｓ2はこの長さに沿った各点における屈折率
で乗算された光路長の積分を含む光路長である。
【００１５】 ｘ方向における均一な温度勾配において、これはまた級数： ＯＰＤ≒（ａｎ0／Ｌ）ｘ0−（ｐ0Ｌ／２）ａ＋・・・ （２） ここでＰ0は、光源２、２’の二等分線に実質的に垂直である、ｘ方向に対する
屈折率（ｎ）の微分として、均一な温度勾配を表す。項Ｐ0は確認が難しい。測
定環境における公称屈折率はｎ0である。光源２、２’の間の距離はａであり、
そしてＬは光源２、２’のｚ＝０平面と標的位置２０、２０’のｚ＝Ｌ平面との
間の距離である。項ｘ0は未知の変位である。等式２における高次数項は無視で
きる影響であり、ａがＬよりもずっと小さいときは無視し得る。等式２における
第一項は、未知の変位であるｘ0を除いて既知の量からなる。この等式における
第二項は、上記したようにｘ方向に関するｎの微分である項Ｐ0を含む。つまり
、この項はｘに関する屈折率の変化を表し、認識するのが困難である。
【００１６】 ここで図２を参照すると、本発明の１つの実施形態において、光源２、２’か
ら距離Ｌに配置された２つの標的位置２０，２０’を照射する、距離ａによって
離された２つの相互にコヒーレントな光源２、２’を含む。この２つの光源２、
２’は単一光源から生成され得、そしてまた広帯域またはレーザ源であり得る。
標的位置２０、２０’と連絡する光コンバイナー２４は、ビーム２２、２２’を
検出器１２に指向させる。このビーム２２，２２’は検出器１２の位置において
重なり合い、干渉パターン１６を生成する。検出器１２は縞の強度変化に敏感で
あるため、同じ縞周期内での動きを検出し得る。この検出器１２はまた全縞周期
を通じての動きを検出し得、そのように決定された点１０の変位は比較的真っ直
ぐであり、縞周期の通過を単に計数することを含む。本発明の他の実施形態にお
いて、アレイ検出器を含む複合検出器が使用され得る。２つの光源２、２’の適
切な分離ａを選択することにより、そして２つの標的位置２０、２０’の適切な
分離ｂを選択することにより（ここでｂは、標的２０におけるｘ値と標的２０’
におけるｘ値との間の差として（例えば図２に示されるように、ｂは正である。
）規定される。）、ａ＝ｂに関して上記の等式２における大気項がこの等式から
除去される。図２に対応するＯＰＤのための等式は： ＯＰＤ≒（ａｎ0／Ｌ）Ｘ0−（Ｐ0Ｌ／２）（ａ−ｂ） （３） である。均一な温度勾配において蓄積されるこの大気屈折誤差は、２つのビーム
経路２２および２２’上の同じＺ位置における２つの点の間の距離に比例する。
例えば、光源間の距離をａとすると、ｚ＝０において蓄積される誤差は距離ａに
比例する。この理由は、屈折率の変化が直線的温度勾配に比例するためである。
中央に向って動かすと、ビーム経路２２および２２’上の点の間の距離は小さく
なり、それゆえ蓄積された誤差が小さくなる。ビームが交差する点２１に到達す
ると、この誤差はゼロとなる。この交差点２１の他方側へ動かすと、上側ビーム
が今度は下側ビームとなり、そして下側ビームが上側ビームとなる。この誤差は
今度は、ビームが切り替えられるため反対の方向に蓄積される。この勾配は長さ
Ｌに渡って均一であるため、交差点２１の左側上に蓄積された誤差は、交差点２
１の右側上の反対の蓄積により正確に相殺（ｕｎｄｏｎｅ）される。それゆえ、
２つの光源２、２’の間の分離ａが、２つの標的位置２０、２０’の間の分離ｂ
に等しいとき、均一温度勾配による影響はキャンセルされる。それゆえ、ａはｂ
に等しい。言いかえれば、本発明のこの実施形態は、測定環境における均一温度
勾配８による大気影響を効果的に補償した。従って、ＯＰＤは等式： Ｏｐｄ≒（ａｎ0／Ｌ）ｘ0 （４） で与えられ、ここでｘ0を除く全ての量が既知である。
【００１７】 特定の状況においては、２つの光源２、２’の間、または２つの標的位置２０
、２０’の間の分離を変えることが望ましくあり得る。このことは、不均一な温
度勾配をより効果的に補償するようにこの装置を調節することを、実際に可能と
する。
【００１８】 両方の光源が両方の標的位置を照射するので、どのビームがどの光源から来る
のかを区別するために、ある技術を使用しなければならない。このことが要求さ
れるのは、本発明が、光源および検出器のジオメトリを利用して、大気の温度勾
配を補償するためである。１つの実施形態においては、光源２’からの放射が標
的２０に指向され、一方で光源２からの放射が標的２０’に指向される。この実
施形態においては、これらのビームは測定環境の中のどこかで交差する。本発明
に従って、これらのビームを操作するためには、放射源および放射の標的は既知
でなければならない。
【００１９】 このビームの追跡は、様々な方法でなされ得る。例えば、本発明の１つの実施
形態においては、狭いコヒーレントレンズが光源２、２’として使用され得、そ
れぞれが、１つの標的位置２０または２０’のみを照射するように、指向され得
る。本発明の別の実施形態は、図３に示すように、偏光を使用する。直線偏光器
２８、３０は、互いに対して直交している。光源２からの放射は、偏光器２８へ
と指向され、直線偏光２２のみが標的位置２０’に到達することを可能とする。
光源２’からの放射は、偏光器３０へと指向され、直線偏光２２’のみが標的位
置２０に到達することを可能とする。これら２つのビーム２２および２２’は、
互いに対して直交して偏光される。これらのビーム２２、２２’が干渉して検出
器に到達する前に、これらは検光子３２、３４を通過して、これらは同じ配向の
ビーム２２、２２’に直線偏光される。この技術は、正しい光源２、２’からの
光のみが、それぞれの標的位置２０、２０’に到達することを可能とし、これに
よって、等式３における所望の条件（例えば、ａ＝ｂ）を生じさせる。この実施
形態において、検光子２６が検出器１２の直前に配置され、これによって、交差
偏光されたビームの干渉を引き起こす。図４による別の実施形態においては、方
解石３８または別の適切な物質を使用して、これらのビームを直交偏光された成
分に分離し得、そしてこのような成分からのこれらのビームを、再結合させ得る
。
【００２０】 図４において、光源３６（これは、広帯域供給源またはレーザー源であり得る
）は、放射を結晶３８（これは、方解石または他の任意の適切な複屈折性物質で
あり得る）へと指向させる。複屈折性結晶３８は、内部で放射を分割して方向を
変え、そして異常ビーム４０および正常ビーム４２を生じさせる。ビーム４０お
よび４２は、結晶３８を離れると、実際の光源２、２’となる。ビーム２２およ
び２２’は、互いに対して直交して偏光されている。ビーム２２および２２’が
伝播すると、これらは最終的に、検出用複屈折性結晶４４に遭遇し、この結晶は
、これらのビームが検光子２６を横切った後で検出器１２上に干渉パターンを生
じさせる様式で、これらのビームを再結合させる機能を実行する。
【００２１】 図５は、本発明の別の実施形態を示す。物体の表面に電子機器およびケーブル
を載置することは望まれないかもしれないので、図５は、この問題に取り組む、
本発明の実施形態を図示する。ここでは、検光子２６および検出器１２は、光源
３６に実質的に隣接している。ビームスプリッター６０は、光源３６からの放射
が結晶３８（これは、上記のようなビーム２２および２２’を生じさせる）に入
ることを可能とするように、配置される。結晶３８は、ビーム４０と４２の間で
偏光を分離させる、複屈折性結晶である。ビーム４０および４２は結晶３８を出
て、２２、２２’として伝播し、最終的にこれらは標的反射体５０に到達する。
１つの実施形態における標的反射体は、偏光ビームスプリッターである。逆反射
体５２および５４（これらは、立方体の角部（ｃｏｒｎｅｒ ｃｕｂｅ）であり
得る）を使用して、ビーム５８および５６を、ビームスプリッター６０に戻るよ
うに指向させる。分離ｂは、逆反射体５２および５４を調節することによって、
変化され得る。これによって、不均一な温度勾配のために装置を調節することが
可能となる。ビームスプリッター６０が、検ビーム２２、２２’を指向させて光
子２６に通し、検出器１２において干渉パターンを生じさせる。１つの実施形態
において、検光子２６は、偏光器である。
【００２２】 図６ａおよび図６ｂは、本発明の代替の実施形態を図示する。図６ａに注目す
ると、２つの異なるｂの値（例えば、ｂ＝０およびｂ＝−ａ）について、２つの
測定を行うことによって、等式３におけるＰ0の項が排除され得ることが、示さ
れ得る。この物理的装置は、２つの光源、または単一の光源３６および２つの実
際の光源２、２’を備え得る。この装置はまた、光学結合器２４、検光子２６、
および検出器１２を備える。この装置は、アレイ検出器を含む、複数の検出器を
使用し得る。本発明の図６ａの実施形態に示すように、偏光技術を使用してビー
ムを追跡する場合には、これらのビームは測定環境の中では交差しないので、図
３における検光子３２および３４の軸が切り換えられなければならないことに注
目のこと。さらに、図６ａを参照すると、実際の光源２および２’からのビーム
のいずれが追跡されるかに依存して、測定環境の中でのビームの交差の存在下ま
たは非存在下において、大気による屈折の補償の所望の結果を達成することが、
可能である。
【００２３】 図６ａに示す本発明の実施形態においては、ビーム２２および２２’は、測定
環境の中では交差しない。光源３６（これは、光帯域供給源またはレーザー源で
あり得る）は、結晶３８を照射する。ビーム２２および２２’は、互いに対して
直交偏光されている。ビーム２２および２２’が伝播すると、これらは光学結合
器２４に指向される。光学結合器２４がこれらのビームを結合させると、これら
は検光子２６（これは、偏光器であり得る）を通過し、その後、検出器１２上に
干渉パターンを生じさせる。あるいは、図６ｂに示すように、複数の交差点が所
望され得、そしてこれは、反射体６６、６８、７０、および７２、ならびに結晶
４４を使用することによって、達成され得る。この実施形態においては、ビーム
２３および２３’は測定環境を通って伝播し、そして最終的に結晶４４に到達し
、ここでこれらのビームが再結合されて、検光子２６を通過し、検出器１２上に
干渉パターンを生じさせる。再度、ビーム２３、２３’を操作することによって
、大気の補償の所望の条件が満足され得る。
【００２４】 図７ａおよび図７ｂは、本発明を使用して、ランダムな温度勾配について観察
された、シミュレート結果のグラフである。このシミュレーションの目的は、図
７ａにおける勾配が厳密には均一でない場合においてさえ、効果的な補償が存在
することを示すことである。シミュレートされた測定は、従来の測定技術を使用
して実施された。図７ａにおけるコールアウト番号は、図７ｂにおける実現番号
に対応する。従来の測定をシミュレートした結果を、図７ｂにおいて点線で示す
。本発明を使用してシミュレートした測定を、図７ｂにおいて実線で示す。測定
誤差を示すこれらの実線は、本発明を使用して測定した誤差がより小さいことを
示すことに、注目のこと。
【００２５】 図８は、図５に示した本発明の実施形態に対する、実際の測定結果を示す。図
８に示されるように、測定環境の中でヒーターを作動させたときに、本発明によ
って使用した技術は、測定の正確さにおいて劇的な改善を示した。
【００２６】 本発明の好ましい実施形態を記載し、図示したが、ここで、これらの概念を組
み込む他の実施形態が使用され得ること、ならびに多くの変更が可能であり、こ
れらは依然として特許請求される本発明の範囲および精神の範囲内であることが
、当業者に明らかである。したがって、これらの実施形態は、開示した実施形態
によって限定されるべきではなく、むしろ、上記の特許請求の範囲の精神および
範囲のみによって限定されるべきであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、従来技術に公知の測定技術を使用する測定システムの実施形態である
。
【図２】 図２は、本発明の実施形態の光跡図である。
【図３】 図３は、偏光トラッキングを使用した本発明の実施形態の図である。
【図４】 図４は、本発明の他の実施形態における概略図である。
【図５】 図５は、本発明のなお他の実施形態における概略図である。
【図６ａ】 図６ａは、本発明のなお他の実施形態における概略図である。
【図６ｂ】 図６ｂは、本発明のなお他の実施形態における概略図である。
【図７ａ】 図７ａは、シミュレートされた測定環境におけるシミュレートされたランダム
な温度勾配のグラフである。
【図７ｂ】 図７ｂは、本発明に従った従来の測定および減少誤差測定の両方のための図７
ａのシミュレートされたランダムな温度勾配によるシミュレートされた測定誤差
のグラフである。
【図８】 図８は、従来の測定および図５に示される本発明の実施形態を使用した減少誤
差測定の両方についての測定誤差のグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０９／３２５，１７７ (32)優先日 平成11年６月３日(1999．6．3) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ (72)発明者 シャーリー， ライル アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01719， ボックスボロ， フラッグ ヒ ル ロード 105 Ｆターム(参考） 2F064 AA09 DD02 FF01 GG22 GG23 GG32 HH03 JJ01 KK01 2F065 AA53 BB05 FF51 GG04 JJ03 LL33 LL34 LL37 QQ28

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 測定環境における屈折率変化による測定誤差を補償するため
    の方法であって、該方法は以下の工程： 第１放射源および第２放射源を提供する工程であって、該第１放射源および該
    第２放射源が第１所定距離によって分離される、工程； 該第１放射源からの放射によって第１標的位置を照射する工程； 該第２放射源からの放射によって第２標的位置を照射する工程であって、該第
    ２標的位置が、第２所定距離によって該第１標的位置から分離される、工程； 該第１および第２標的位置からの該放射を組み合わせて、第３標的位置におい
    て光学的干渉を生成する、工程；および 該第３標的位置において放射を検出して、該測定環境における屈折率変化によ
    る実質的に減少した測定誤差を有する信号を生成する、工程、 を包含する、方法。
  2. 【請求項２】 前記第１放射源および第２放射源が互いに対してコヒーレン
    トである、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記第１所定距離および前記第２所定距離が実質的に等しい
    、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記第１および第２放射源が第１波長を有し、ここで、前記
    第１所定距離が、該第１および第２放射源からの放射の該第１波長に実質的に比
    例する、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記第１および第２放射源が、単一の放射源から生成される
    、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記単一の放射源がレーザ光源である、請求項５に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記第１標的位置および前記第２標的位置が転位される、請
    求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記屈折率変化が、測定環境における空間的温度変化による
    、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記第１および第２放射源が、レーザー光源である、請求項
    １に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１および第２放射源が、広帯域光源である、請求項
    １に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 測定環境における屈折率変化による測定誤差を補償するた
    めの装置であって、該装置は以下： 第１標的位置を照射する第１放射源； 第２標的位置を照射する第２放射源であって、該第１および第２放射源が第１
    所定距離によって分離され、該第１および第２標的位置が第２所定距離によって
    分離される、第２放射源； 該第１および第２標的位置と光学的に連絡する光学コンバイナー；および 該光学コンバイナーと光学的に連絡する検出器； を備え、ここで、該光学コンバイナーが、該第１および第２標的位置から該検出
    器まで放射を指向し、該検出器が、測定環境における屈折率変化による実質的に
    減少した測定誤差を有する信号を生成する、装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１および第２放射源が、単一放射源から生成される
    、請求項１１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記単一の放射源がレーザ光源である、請求項１２に記載
    の装置。
  14. 【請求項１４】 前記第１所定距離および前記第２所定距離が実質的に同一
    である、請求項１１に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記屈折率変化が、該測定環境における空間的温度変化に
    よる、請求項１１に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１および第２放射源がレーザ光源である、請求項１
    １に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記第１および第２放射源が広帯域放射源である、請求項
    １１に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記検出器が、前記第１および第２放射源に実質的に隣接
    して配置される、請求項１１に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記第１および第２放射源、ならびに前記光学コンバイナ
    ーと連絡した光学的構成要素をさらに備え、該光学的構成要素が、放射を該第１
    および第２標的位置から該検出器に指向する、請求項１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 測定環境における屈折率変化による測定誤差を補償するた
    めの装置であって、該装置は以下： 放射源； 該放射源と光学的に連絡するビームスプリッター 該ビームスプリッターと光学的に連絡する偏光スプリッターであって、該偏光
    スプリッターは、該放射源を第１直線偏光成分および第２直線偏光成分に分離す
    る、偏光スプリッター； 該偏光スプリッターと光学的に連絡する標的反射体であって、該標的反射体が
    、該第１および第２直線偏光成分を該ビームスプリッターに指向する、標的反射
    体； 該ビームスプリッターと光学的に連絡する検光子であって、該検光子が、該第
    １および第２直線偏光成分を組み合わせて光学干渉を生成する、検光子；および 該検光子に光学的に連絡する検出器であって、該検出器が該光学的干渉を検出
    し、そして該測定環境における屈折率変化による実質的に減少した測定誤差を有
    する信号を生成する、検出器 を備える、装置。
  21. 【請求項２１】 前記第１および第２直線偏光成分が互いに対して直交する
    、請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記放射源がレーザ光源である、請求項２０に記載の装置
    。
  23. 【請求項２３】 前記放射源が広帯域光源である、請求項２０に記載の装置
    。
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