Rezonator Fabry-Perot

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 14 iulie 2016; verificările necesită 18 modificări .

Rezonatorul Fabry-Perot  este principalul tip de rezonator optic și constă din două oglinzi coaxiale situate în paralel și față în față , între care se poate forma o undă optică staționară rezonantă . [1] În lasere , una dintre oglinzi este transmisă la radiația de ieșire în acea direcție.

Istorie

În 1899, fizicienii francezi Charles Fabry și Alfred Perot au propus pentru prima dată utilizarea a două plăci de sticlă parțial argintite, situate la o distanță mică una de cealaltă , ca interferometru cu fascicule multiple (standardul Fabry-Perot). Un astfel de interferometru a făcut posibilă creșterea semnificativă a rezoluției măsurătorilor spectrale. Noua viață a standardului Fabry-Perot deja ca rezonator capabil să stocheze energie optică începe după ce aproape simultan în 1958 Alexander Prokhorov [2] și Arthur Shavlov împreună cu Charles Townes [3] au propus să-l folosească pentru un generator cuantic optic - un laser . Litigiile în materie de brevete, care au continuat până în 1987, au dus la recunoașterea priorității lui Gordon Gould [4] , care a propus circuitul cu cavitate deschisă cu un an mai devreme (Gould a fost și primul care a propus termenul de laser ). Pe 16 mai 1960, Meiman a lansat primul laser din lume bazat pe o tijă de rubin iluminată de o lampă bliț, un rezonator Fabry-Perot în care tija în sine a servit cu capete placate cu argint [5] . Mai târziu, în același 1960, la Laboratorul Bell a fost pus în funcțiune primul laser cu heliu-neon , care folosea deja un rezonator Fabry-Perot lung de un metru cu oglinzi plate reglabile cu un strat dielectric multistrat reflectorizant [6] .

Stabilitatea modului

Teorie

1. Rezonator plan-paralel

Ambele oglinzi sunt plate R1=R2=∞;

2. Rezonator concentric (sferic).

Raza primei oglinzi este egală cu raza celei de-a doua și sunt egale cu jumătate din distanța maximă dintre ele (L) R1=R2=L/2;

3. Rezonator semiconcentric (emisferic).

Prima oglindă este plată, raza celei de-a doua este egală cu distanța maximă dintre rezonatoare (L) R1=∞, R2=L;

4. Rezonator confocal

Raza primei oglinzi este egală cu raza celei de-a doua și ambele sunt egale cu distanța maximă dintre ele (L) R1=R2=L;

5. Rezonator convex-concav

Diferența dintre raza unei oglinzi concave și raza unei oglinzi convexe este egală cu distanța maximă dintre ele: R1-R2=L.

Aplicații

Note

  1. Malyshev, 1979 , p. 419-460.
  2. Prokhorov A. M. Pe un amplificator molecular și un oscilator cu undă submilimetrică  // ZhETF . - 1958. - T. 34 . - S. 1658-1659 .
  3. Schawlow, AL și Townes . Masere în infraroșu și optice  (engleză)  // Revizuire fizică . - 1958. - Vol. 112 . - P. 1940-1949 .
  4. Siegman, A.E. Laser beams and resonators: the 1960s  //  IEEE J. Sel. Subiecte Electron cuantic. - 2000. - Vol. 6 , nr. 6 . - P. 1380-1388 .
  5. Maiman, T. H. Radiații optice stimulate în rubin   ​​// Natură . - 1960. - Vol. 187 . - P. 493-494 .
  6. Javan, A. și Herriott, A. și Bennett, WR Population Inversion and continuous-wave He -Ne optical maser=  // Physical Review Letters  . - 1961. - Vol. 6 . - P. 106-110 .

Literatură