Fabry-Perot resonator

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 14 juli 2016; kontroller kräver 18 redigeringar .

Fabry-Perot-resonatorn  är huvudtypen av optisk resonator och består av två koaxialspeglar placerade parallellt och vända mot varandra , mellan vilka en resonant stående optisk våg kan bildas . [1] I lasrar görs en av speglarna transmissiv för utstrålning i den riktningen.

Historik

År 1899 föreslog de franska fysikerna Charles Fabry och Alfred Perot först användningen av två delvis försilvrade glasplattor placerade på ett litet avstånd från varandra som en multibeam- interferometer (Fabry-Perot-standarden). En sådan interferometer gjorde det möjligt att avsevärt öka upplösningen av spektrala mätningar. Fabry-Perot-standardens nya liv börjar redan som en resonator med förmåga att lagra optisk energi efter att Alexander Prokhorov [2] och Arthur Shavlov med Charles Townes [3] nästan samtidigt 1958 föreslog att använda den för en optisk kvantgenerator - en laser . Patenttvister, som fortsatte fram till 1987, ledde till att Gordon Gould [4] fick prioritet , som föreslog kretsen med öppen hålighet ett år tidigare (Gould var också den första som föreslog termen laser ). Den 16 maj 1960 lanserade Meiman världens första laser baserad på en rubinstav upplyst av en blixtlampa, en Fabry-Perot-resonator där själva staven tjänade med silverpläterade ändar [5] . Senare, samma 1960, togs den första helium-neonlasern i drift vid Bell Laboratory , som redan använde en meterlång Fabry-Perot-resonator med platta justerbara speglar med en reflekterande dielektrisk beläggning i flera lager [6] .

Lägesstabilitet

Teori

1. Planparallell resonator

Båda speglarna är platta R1=R2=∞;

2. Koncentrisk (sfärisk) resonator

Radien för den första spegeln är lika med radien för den andra och de är lika med hälften av det maximala avståndet mellan dem (L) R1=R2=L/2;

3. Halvkoncentrisk (hemisfärisk) resonator

Den första spegeln är platt, den andras radie är lika med det maximala avståndet mellan resonatorerna (L) R1=∞, R2=L;

4. Konfokal resonator

Radien för den första spegeln är lika med radien för den andra och båda är lika med det maximala avståndet mellan dem (L) R1=R2=L;

5. Konvex-konkav resonator

Skillnaden mellan radien för en konkav spegel och radien för en konvex spegel är lika med det maximala avståndet mellan dem: R1-R2=L.

Applikationer

Anteckningar

  1. Malyshev, 1979 , sid. 419-460.
  2. Prokhorov A. M. På en molekylär förstärkare och en submillimetervågoscillator  // ZhETF . - 1958. - T. 34 . - S. 1658-1659 .
  3. Schawlow, AL och Townes . Infraröda och optiska masers  (engelska)  // Physical Review . - 1958. - Vol. 112 . - P. 1940-1949 .
  4. Siegman, A.E. Laserstrålar och resonatorer: 1960  -talet //  IEEE J. Sel. Ämnen Kvantelektron. - 2000. - Vol. 6 , nr. 6 . - P. 1380-1388 .
  5. Maiman, T. H. Stimulerad optisk strålning i rubin   // Nature . - 1960. - Vol. 187 . - s. 493-494 .
  6. Javan, A. och Herriott, A. och Bennett, WR Populationsinversion och kontinuerlig våg He - Ne optisk maser=  // Physical Review Letters  . - 1961. - Vol. 6 . - S. 106-110 .

Litteratur