Резонатор Фабри — Перо: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
(Показать все непатрулированные изменения)
[отпатрулированная версия][непроверенная версия]
← Предыдущая правка
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Glovacki (обсуждение | вклад)
78 688 правок
Нет описания правки
м Проект:Check Wikipedia → middle priority → Раздел без содержимого, replaced: == Устойчивость мод == == Теория == → == Теория ==, == → ==
 
(не показано 27 промежуточных версий 21 участника)
Строка 1: Строка 1:
'''Резона́тор Фабри́ — Перо́''' — является основным видом [[оптический резонатор|оптического резонатора]] и представляет собой два соосных, параллельно расположенных и обращенных друг к другу [[Зеркало|зеркала]], между которыми может формироваться [[резонанс]]ная [[Стоячая волна|стоячая]] [[Электромагнитная волна|оптическая волна]]. В [[лазер]]ах одно из зеркал делается обычно более пропускающим для преимущественного вывода излучения в этом направлении.
'''Резона́тор Фабри́ — Перо''' — является основным видом [[оптический резонатор|оптического резонатора]] и представляет собой два соосных, параллельно расположенных и обращенных друг к другу [[Зеркало|зеркала]], между которыми может формироваться [[резонанс]]ная [[Стоячая волна|стоячая]] [[Электромагнитная волна|оптическая волна]].{{sfn|Малышев|с=419—460|1979}} В [[лазер]]ах одно из зеркал делается пропускающим для вывода излучения в этом направлении. Тесно связан с [[Эталон Жире — Турнуа|эталоном Жире — Турнуа]].


== История ==
== История ==
В [[1899 год]]у французские физики [[Фабри, Шарль|Шарль Фабри]] и [[Перо, Альфред|Альфред Перо]] впервые предложили использовать в качестве многолучевого [[интерферометр]]а две частично посеребренные стеклянные пластины, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга (эталон Фабри-Перо). Такой интерферометр позволил существенно повысить разрешение спектральных измерений. Новая жизнь эталона Фабри-Перо, уже в качестве резонатора, способного запасать оптическую энергию, начинается после того, как почти одновременно в 1958 году [[Прохоров, Александр Михайлович|Прохоров]]<ref>{{статья|автор=[[Прохоров, Александр Михайлович|Прохоров А. М.]]|заглавие=О молекулярном усилителе и генераторе на субмиллиметровых волнах|ссылка=|язык=ru|издание=[[ЖЭТФ]]|год=1958|том=34|номер=|страницы=1658-1659}}</ref> и [[Шавлов, Артур Леонард|Шавлов]] с [[Таунс, Чарлз Хард|Таунсом]]<ref>{{статья|автор=[[Шавлов, Артур Леонард|Schawlow, A. L.]] and [[Таунс, Чарлз Хард|Townes]]|заглавие=Infrared and optical masers|ссылка=|язык=en|издание=[[Physical Review]]|год=1958|том=112|номер=|страницы=1940-1949}}</ref> предложили его использовать для оптического квантового генератора — [[лазер]]а. Продолжавшиеся до 1987 года патентные тяжбы привели к признанию приоритета [[Гулд, Гордон|Гордона Гулда]]<ref>{{статья|автор=Siegman, A. E.|заглавие=Laser beams and resonators: the 1960s|ссылка=|язык=en|издание=IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron|год=2000|том=6|номер=6|страницы=1380-1388}}</ref>, предложившего схему с открытым резонатором на год раньше (Гулд также первым предложил термин ''лазер''). 16 мая 1960 года [[Мейман, Теодор|Мейман]] запустил первый в мире лазер на основе рубинового стержня, освещаемого лампой-вспышкой, резонатором Фабри-Перо в котором служил сам стержень с посеребренными торцами<ref>{{статья|автор=Maiman, T. H.|заглавие=Stimulated optical radiation in ruby|язык=en|издание=[[Nature]]|год=1960|том=187|номер=|страницы=493-494}}</ref>. Позднее, в том же 1960 году заработал первый [[гелий-неоновый лазер]] в [[Bell Labs|лаборатории имени Белла]], в котором уже использовался метровый резонатор Фабри-Перо с плоскими юстируемыми зеркалами с отражающим многослойным диэлектрическим покрытием<ref>{{статья|автор=Javan, A. and Herriott, A. and Bennett, W. R.|заглавие=Population inversion and continuous-wave He-Ne optical maser=|язык=en|издание=[[Physical Review Letters]]|год=1961|том=6|номер=|страницы=106-110}}</ref>.
В 1899 году французские физики [[Фабри, Шарль|Шарль Фабри]] и [[Перо, Альфред|Альфред Перо]] впервые предложили использовать в качестве многолучевого [[интерферометр]]а две частично посеребренные стеклянные пластины, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга (эталон Фабри — Перо). Такой интерферометр позволил существенно повысить разрешение спектральных измерений. Новая жизнь эталона Фабри — Перо уже в качестве резонатора, способного запасать оптическую энергию, начинается после того, как почти одновременно в 1958 году [[Прохоров, Александр Михайлович|Александр Прохоров]]<ref>{{статья | автор=[[Прохоров, Александр Михайлович|Прохоров А. М.]] | заглавие=О молекулярном усилителе и генераторе на субмиллиметровых волнах | ссылка=| язык=ru| издание=[[ЖЭТФ]] | год=1958| том=34| номер=| страницы=1658—1659}}</ref> и [[Шавлов, Артур Леонард|Артур Шавлов]] с [[Таунс, Чарлз Хард|Чарлзом Таунсом]]<ref>{{статья | автор=[[Шавлов, Артур Леонард|Schawlow, A. L.]] and [[Таунс, Чарлз Хард|Townes]] | заглавие=Infrared and optical masers| ссылка=| язык=en| издание=[[Physical Review]]| год=1958| том=112| номер=| страницы=1940—1949}}</ref> предложили его использовать для оптического квантового генератора — [[лазер]]а. Продолжавшиеся до 1987 года патентные тяжбы привели к признанию приоритета [[Гулд, Гордон|Гордона Гулда]]<ref>{{статья| автор=Siegman, A. E.| заглавие=Laser beams and resonators: the 1960s| ссылка=| язык=en| издание=IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron| год=2000| том=6| номер=6| страницы=1380—1388}}</ref>, предложившего схему с открытым резонатором на год раньше (Гулд также первым предложил термин ''лазер''). 16 мая 1960 года [[Мейман, Теодор|Мейман]] запустил первый в мире лазер на основе [[рубин]]ового стержня, освещаемого лампой-вспышкой, резонатором Фабри — Перо в котором служил сам стержень с посеребренными торцами<ref>{{статья | автор=Maiman, T. H. | заглавие=Stimulated optical radiation in ruby| язык=en| издание=[[Nature]]| год=1960| том=187| номер=| страницы=493—494}}</ref>. Позднее, в том же 1960 году, заработал первый [[гелий-неоновый лазер]] в [[Bell Labs|лаборатории имени Белла]], в котором уже использовался метровый резонатор Фабри — Перо с плоскими юстируемыми зеркалами с отражающим многослойным диэлектрическим покрытием<ref>{{статья | автор=Javan, A. and Herriott, A. and Bennett, W. R. | заглавие=Population inversion and continuous-wave He-Ne optical maser=| язык=en| издание=[[Physical Review Letters]]| год=1961| том=6| номер=| страницы=106—110}}</ref>.

== Устойчивость мод ==


== Теория ==
== Теория ==
Строка 10: Строка 8:
1. Плоско-параллельный резонатор
1. Плоско-параллельный резонатор


Оба зеркала плоские R1=R2=∞;
Радиус первого зеркала равен радиусу второго и они оба равны бесконечности;


2. Концентрический (сферический) резонатор
2. Концентрический (сферический) резонатор


Радиус первого зеркала равен радиусу второго и они равны половине расстояния между ними (L);
Радиус первого зеркала равен радиусу второго и они равны половине максимального расстояния между ними (L) R1=R2=L/2;


3. Полусферический резонатор
3. Полуконцентрический (полусферический) резонатор


Радиус первого зеркала равен бесконечности, радиус второго равен максимальному расстоянию между резонаторами (L);
Первое зеркало плоское, радиус второго равен максимальному расстоянию между резонаторами (L) R1=∞, R2=L;


4. Конфокальный резонатор
4. Конфокальный резонатор


Радиус первого зеркала равен радиусу второго и они оба равны расстоянию между ними (L);
Радиус первого зеркала равен радиусу второго и они оба равны максимальному расстоянию между ними (L) R1=R2=L;


5. Выпукло-вогнутый резонатор
5. Выпукло-вогнутый резонатор


Разница между радиусом вогнутого зеркала и радиусом выпуклого зеркала равна максимальному расстоянию между ними: R1-R2=L.
Радиусы равны


== Применения ==
== Применения ==
Строка 32: Строка 30:
* [[Лазер]]
* [[Лазер]]
* [[Интерферометрический модулятор]]
* [[Интерферометрический модулятор]]
* Узкополосные [[светофильтр]]ы (например [[H-альфа]])


== Ссылки ==
== Примечания ==
{{примечания}}
{{примечания}}


== Литература ==
{{phys-stub}}
* {{книга | автор = Малышев, В. И. | заглавие = Введение в экспериментальную спектроскопию | место = М. | издательство = Наука | год = 1979 | страниц = 479 | isbn = | ref = Малышев}}


[[Категория:Физическая оптика]]
[[Категория:Волновая оптика]]
[[Категория:Оптические системы]]
[[Категория:Оптические системы]]
[[Категория:Резонаторы по типам]]
[[Категория:Типы оптических резонаторов]]

Текущая версия от 11:22, 5 октября 2024

Резона́тор Фабри́ — Перо — является основным видом оптического резонатора и представляет собой два соосных, параллельно расположенных и обращенных друг к другу зеркала, между которыми может формироваться резонансная стоячая оптическая волна.[1] В лазерах одно из зеркал делается пропускающим для вывода излучения в этом направлении. Тесно связан с эталоном Жире — Турнуа.

История

[править | править код]

В 1899 году французские физики Шарль Фабри и Альфред Перо впервые предложили использовать в качестве многолучевого интерферометра две частично посеребренные стеклянные пластины, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга (эталон Фабри — Перо). Такой интерферометр позволил существенно повысить разрешение спектральных измерений. Новая жизнь эталона Фабри — Перо уже в качестве резонатора, способного запасать оптическую энергию, начинается после того, как почти одновременно в 1958 году Александр Прохоров[2] и Артур Шавлов с Чарлзом Таунсом[3] предложили его использовать для оптического квантового генератора — лазера. Продолжавшиеся до 1987 года патентные тяжбы привели к признанию приоритета Гордона Гулда[4], предложившего схему с открытым резонатором на год раньше (Гулд также первым предложил термин лазер). 16 мая 1960 года Мейман запустил первый в мире лазер на основе рубинового стержня, освещаемого лампой-вспышкой, резонатором Фабри — Перо в котором служил сам стержень с посеребренными торцами[5]. Позднее, в том же 1960 году, заработал первый гелий-неоновый лазер в лаборатории имени Белла, в котором уже использовался метровый резонатор Фабри — Перо с плоскими юстируемыми зеркалами с отражающим многослойным диэлектрическим покрытием[6].

Теория

[править | править код]
Виды оптических резонаторов типа Фабри-Перо:
1. плоско-параллельный;
2. концентрический (сферический);
3. полусферический;
4. конфокальный;
5. выпукло-вогнутый.

1. Плоско-параллельный резонатор

Оба зеркала плоские R1=R2=∞;

2. Концентрический (сферический) резонатор

Радиус первого зеркала равен радиусу второго и они равны половине максимального расстояния между ними (L) R1=R2=L/2;

3. Полуконцентрический (полусферический) резонатор

Первое зеркало плоское, радиус второго равен максимальному расстоянию между резонаторами (L) R1=∞, R2=L;

4. Конфокальный резонатор

Радиус первого зеркала равен радиусу второго и они оба равны максимальному расстоянию между ними (L) R1=R2=L;

5. Выпукло-вогнутый резонатор

Разница между радиусом вогнутого зеркала и радиусом выпуклого зеркала равна максимальному расстоянию между ними: R1-R2=L.

Применения

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Малышев, 1979, с. 419—460.
  2. ↑ Прохоров А. М. О молекулярном усилителе и генераторе на субмиллиметровых волнах // ЖЭТФ. — 1958. — Т. 34. — С. 1658—1659.
  3. ↑ Schawlow, A. L. and Townes. Infrared and optical masers (англ.) // Physical Review. — 1958. — Vol. 112. — P. 1940—1949.
  4. ↑ Siegman, A. E. Laser beams and resonators: the 1960s (англ.) // IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. — 2000. — Vol. 6, no. 6. — P. 1380—1388.
  5. ↑ Maiman, T. H. Stimulated optical radiation in ruby (англ.) // Nature. — 1960. — Vol. 187. — P. 493—494.
  6. ↑ Javan, A. and Herriott, A. and Bennett, W. R. Population inversion and continuous-wave He-Ne optical maser= (англ.) // Physical Review Letters. — 1961. — Vol. 6. — P. 106—110.

Литература

[править | править код]
  • Малышев, В. И. Введение в экспериментальную спектроскопию. — М.: Наука, 1979. — 479 с.
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Резонатор_Фабри_—_Перо&oldid=140594959