Fabry-Perotův rezonátor

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 14. července 2016; kontroly vyžadují 18 úprav .

Fabry-Perotův rezonátor  je hlavním typem optického rezonátoru a skládá se ze dvou koaxiálních zrcadel umístěných paralelně a proti sobě , mezi nimiž může být vytvořena rezonanční stojatá optická vlna . [1] U laserů je jedno ze zrcadel propustné pro výstupní záření v tomto směru.

Historie

V roce 1899 francouzští fyzici Charles Fabry a Alfred Perot poprvé navrhli použití dvou částečně postříbřených skleněných desek umístěných v malé vzdálenosti od sebe jako vícepaprskový interferometr (Fabry-Perotův standard). Takový interferometr umožnil výrazně zvýšit rozlišení spektrálních měření. Nový život Fabryho-Perotova standardu již jako rezonátoru schopného ukládat optickou energii začíná poté, co jej téměř současně v roce 1958 Alexander Prochorov [2] a Arthur Shavlov s Charlesem Townesem [3] navrhli použít pro optický kvantový generátor – laser . Patentové spory, které pokračovaly až do roku 1987, vedly k uznání priority Gordona Goulda [4] , který navrhl obvod s otevřenou dutinou o rok dříve (Gould byl také první, kdo navrhl termín laser ). května 1960 Meiman vypustil první laser na světě založený na rubínové tyči osvětlené zábleskovou lampou, Fabryho-Perotově rezonátoru, ve kterém samotná tyč sloužila s postříbřenými konci [5] . Později, v témže roce 1960, byl v Bellově laboratoři uveden do provozu první helium-neonový laser , který již používal metrový Fabry-Perotův rezonátor s plochými nastavitelnými zrcadly s reflexním vícevrstvým dielektrickým povlakem [6] .

Stabilita režimu

Teorie

1. Planparalelní rezonátor

Obě zrcadla jsou plochá R1=R2=∞;

2. Soustředný (kulový) rezonátor

Poloměr prvního zrcadla je roven poloměru druhého a jsou rovny polovině maximální vzdálenosti mezi nimi (L) R1=R2=L/2;

3. Polokoncentrický (hemisférický) rezonátor

První zrcadlo je ploché, poloměr druhého je roven maximální vzdálenosti mezi rezonátory (L) R1=∞, R2=L;

4. Konfokální rezonátor

Poloměr prvního zrcadla je roven poloměru druhého a oba jsou rovny maximální vzdálenosti mezi nimi (L) R1=R2=L;

5. Konvexně-konkávní rezonátor

Rozdíl mezi poloměrem konkávního zrcadla a poloměrem konvexního zrcadla je roven maximální vzdálenosti mezi nimi: R1-R2=L.

Aplikace

Poznámky

  1. ↑ Malyshev, 1979 , s. 419-460.
  2. ↑ Prochorov A. M. O molekulárním zesilovači a submilimetrovém vlnovém oscilátoru  // ZhETF . - 1958. - T. 34 . - S. 1658-1659 .
  3. ↑ Schawlow, AL a Townes . Infračervené a optické masery  (anglicky)  // Physical Review . - 1958. - Sv. 112 . - S. 1940-1949 .
  4. ↑ Siegman, A.E. Laserové paprsky a rezonátory: 60. léta  //  IEEE J. Sel. Témata Kvantový elektron. - 2000. - Sv. 6 , č. 6 . - S. 1380-1388 .
  5. ↑ Maiman, T. H. Stimulované optické záření v rubínu   // Příroda . - 1960. - Sv. 187 . - str. 493-494 .
  6. ↑ Javan, A. and Herriott, A. and Bennett, WR Populační inverze a He -Ne optický maser se spojitými vlnami=  // Physical Review Letters  . - 1961. - Sv. 6 . - str. 106-110 .

Literatura