Fabry Perot Interferometer

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Fabry Perot Interferometer

Beitrag von Physikfan » Do 09 Feb, 2017 10:06 pm

Um mehr Interesse für meinen Beitrag "Lasermoden eines grünen Laserpointers" zu wecken, versuche ich, Euch das Fabry-Perot Interferometer näher zubringen.

Ein Fabry-Pérot-Interferometer kann aus einer transparenten Platte mit zwei reflektierenden Oberflächen oder zwei parallelen stark reflektierenden Spiegeln bestehen, Ebenheiten bis zu Lambda/200 (entspricht 25 Angström) notwendig, solche Spiegel können bis zu 10.000 Euro kosten.
Die Parallelität kann soweit (für Multipassysteme) getrieben werden, dass die Abweichung über einen Durchmesser von 5 cm kleiner ist als 5 Angström, Länge von 5 H Atomen hintereinander!
Das Bild zeigt ein FP schematisch an einer flächenhaften Lichtquelle:
Bild

FPs an flächenhaften Lichtquellen zeigen Interferenzmuster in Form von konzentrischen Ringen:
Bild

Ein kommerzielles Fabry-Perot, solche Geräte können bis zu 100.000 Euro kosten:
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Das Transmissionsspektrum als Funktion der Wellenlänge zeigt Peaks großer Transmission entsprechend den Resonanzen der Kavität, Anwendung als Laserresonator.
Bild
Um von einer bestimmten Ordnung zur nächsten zu gelangen, muß ein Spiegel um lambda/2 bewegt werden, das sind etwa 250 nm.

Die mechanische Bewegung der Spiegel (Scannen) erfolgt durch Piezolemente, die über Dreieckspannungen entsprechender Höhe (etwa 100V) angesteuert werden, ebenfalls erfolgt die Feinjustierung der Parallelität über separate Piezoelemente.

Hochauflösende optische Spektrumanalysatoren verwenden konfokale Fabry-Pérot-Interferometer, um die Wellenlänge des Lichtes mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
Bild

Durch das Einsetzen eines FP- Etalons innerhalb der Laserkavität kann ein Laser vom Multimode in den Singlemode Betrieb gebracht werden.

Weiterführende Literatur:

https://www.thorlabs.com/tutorials.cfm? ... 2ca60f8a8d
http://www.optique-ingenieur.org/en/cou ... nu_33.html

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