法布里-珀罗干涉仪.ppt

法布里珀罗干涉仪,Fabry-PerotInterferometer,法布里-珀罗干涉仪,法布里珀罗干涉仪,F-P干涉仪与F-P标准具法布里珀罗干涉仪的原理与基本方程法布里珀罗干涉仪的基本特性角色散色散范围分辨本领聚光本领共焦法布里珀罗干涉仪,法布里-珀罗干涉仪,法布里珀罗干涉仪,法布里-珀罗干涉仪,法布里-珀罗干涉仪,F-P干涉仪与F-P标准具,两块镀有高反膜的平行玻璃板，若间隔可以改变，则称为F-P干涉仪；如果间隔固定，则称为F-P标准具。,法布里珀罗干涉仪的原理与基本方程,法布里-珀罗干涉仪,Snell定律,法布里珀罗干涉仪的原理,透射光振幅为：透射光强为：,由Stokes定律：,精巧系数,法布里-珀罗干涉仪,法布里珀罗干涉仪的原理,法布里-珀罗干涉仪,法布里珀罗干涉仪的基本方程,干涉极大方程（基本方程）,法布里-珀罗干涉仪,法布里珀罗干涉仪的基本特性,角色散,与平板间隔无关。比棱镜和光栅都大。,法布里-珀罗干涉仪,角色散,角色散本领：在同一级亮纹中，波长相差为一个单位的谱线所分开的角距离。由基本方程：,两边求导,角色散,法布里-珀罗干涉仪,棱镜,光栅,棱镜在最小偏向角处的角色散：,平面光栅的角色散：,与平板间隔无关。比棱镜和光栅都大。,角色散,60重火石棱镜，折射率约1.8，在波长4358.6处dn/dl2.7105/：de/dl6105rad/,600线光栅，一级主极大处：df/dl6105rad/,F-P干涉仪，波长为5000：df/dl2104rad/6105rad/,法布里-珀罗干涉仪,相邻条纹的角宽度,由基本方程：对m求导：干涉条纹之间靠得很近。中心干涉条纹距离较大且条纹本身较粗。,法布里-珀罗干涉仪,自由光谱范围（色散范围）,各色光干涉极大不发生级次交叠的最大波长范围。,（相邻条纹）,法布里-珀罗干涉仪,自由光谱范围（色散范围）,相等,仅与干涉仪平面间距有关。,法布里-珀罗干涉仪,分辨本领,原理方程：单色条纹的半值宽度：,其中,半值宽度,法布里-珀罗干涉仪,分辨本领,不同波长条纹峰值角间距：,法布里-珀罗干涉仪,分辨本领,由Rayleigh判据：单色条纹的半值宽度不同波长条纹峰值角间距,有效光束数,法布里-珀罗干涉仪,法布里珀罗干涉仪的分辨本领,Ne相当于光栅中的总光束数N。反射平面的光学平整度和温度会对干涉仪性能产生影响。,法布里-珀罗干涉仪,F-P干涉仪的分辨本领优于棱镜、光栅,F-P干涉仪，1cm长度，波长500nm，m=40000，反射率90，Ne28：R1106重火石棱镜，边长10cm，在波长4358.6处，dn/dl2.7105/：R=27000光栅，600线/mm，宽10cm，一级主极大处：R=60000,法布里-珀罗干涉仪,法布里珀罗干涉仪的聚光本领,Ll：照射在干涉仪上的像的亮度。Tl：干涉仪的透射率。AF：干涉仪的面积。f：成像透镜的焦距。,法布里-珀罗干涉仪,应用：法布里珀罗干涉摄谱仪,法布里-珀罗干涉仪,应用：法布里珀罗干涉摄谱仪,需要预色散。注意色散范围。,自由光谱范围,F-P干涉仪，1cm长度，波长500nm，m=40000，反射率90，Ne28：,法布里-珀罗干涉仪,应用：法布里珀罗干涉摄谱仪,用于高精度计量技术与光谱精细结构分析,基本方程,法布里-珀罗干涉仪,应用：法布里珀罗干涉摄谱仪,法布里-珀罗干涉仪,零点处展开,法布里-珀罗干涉仪,共焦法布里珀罗干涉仪,两个高反射率表面是具有相同曲率半径r的凹球面镜，并且两个表面的间隔d等于其曲率半径，因此两个凹球面镜的焦点是位于轴上的同一点。,激光谐振腔,法布里-珀罗干涉仪,共焦法布里珀罗干涉仪与平面法布里珀罗干涉仪的比较,共焦式干涉仪的径向色散率随两镜面的间隔增加而增大，平面式干涉仪的色散率与镜面间隔距离无关，但两者都是在中心处的色散率最大。即使反射率相同，共焦法珀干涉仪的总精细度较大，因而其分辨本领也相应提高。,