法布里-珀罗干涉仪课件.pptx

1、Fabry-Perot Interferometer可编辑ppt-珀罗干涉仪1F-P干涉仪与干涉仪与F-P标准具标准具法布里珀罗干涉仪的原理与基本方程法布里珀罗干涉仪的原理与基本方程法布里珀罗干涉仪的基本特性法布里珀罗干涉仪的基本特性l角色散角色散l色散范围色散范围l分辨本领分辨本领l聚光本领聚光本领共焦法布里珀罗干涉仪共焦法布里珀罗干涉仪可编辑ppt-珀罗干涉仪2法布里珀罗干涉仪法布里珀罗干涉仪可编辑ppt-珀罗干涉仪3可编辑ppt-珀罗干涉仪F-PF-P干涉仪与干涉仪与F-PF-P标准具标准具两块镀有高反膜的平行玻璃板两块镀有高反膜的平行玻璃板，若，若间隔可以改变，则称为间隔可以改变，则称

2、为F-P干涉仪；干涉仪；如果间隔固定，则称为如果间隔固定，则称为F-P标准具。标准具。4可编辑ppt-珀罗干涉仪5透射光振幅为：透射光强为：由Stokes定律：2sin120FIIT精巧系数精巧系数可编辑ppt-珀罗干涉仪6可编辑ppt-珀罗干涉仪7干涉极大方程（基本方程）m202sincos2ndm2sin120FIITk可编辑ppt-珀罗干涉仪8法布里珀罗干涉仪的法布里珀罗干涉仪的基本特性基本特性角色散角色散1ddl与平板间隔无关。与平板间隔无关。l比棱镜和光栅都大。比棱镜和光栅都大。可编辑ppt-珀罗干涉仪9角色散本领：在同一级亮纹中，波长相差为一个单位的谱线所分开的角距离。由基本方程：

3、mndcos2cos2ndm两边求导两边求导mddndsin21tan1sin2ndmddD可编辑ppt-珀罗干涉仪10棱镜在最小偏向角处的角色散：平面光栅的角色散：l与平板间隔无关。与平板间隔无关。l比棱镜和光栅都大。比棱镜和光栅都大。1dd角色散ddnndd2sin12sin222cosbmdd60重火石棱镜，折射率约重火石棱镜，折射率约1.8，在波长，在波长4358.6处处dn/d 2.7105/：d/d 6105 rad/600线光栅，一级主极大处：线光栅，一级主极大处：d/d 6105 rad/可编辑ppt-珀罗干涉仪11由基本方程：对m求导：干涉条纹之间靠得很近。干涉条纹之间靠得很

4、近。中心干涉条纹距离较大且条纹本身较粗。中心干涉条纹距离较大且条纹本身较粗。mndcos2sin2sin2sin2ndmnddmdnd可编辑ppt-珀罗干涉仪12各色光干涉极大不发生级次交叠的最大波长范围。1mm重叠重叠1mddmdmd（相邻条纹）（相邻条纹）可编辑ppt-珀罗干涉仪mndcos213NoImagesin2ndmdmd1mddmdmdsin2ndmddl仅与干涉仪平面间仅与干涉仪平面间距有关。距有关。ndcndndmRR22cos22可编辑ppt-珀罗干涉仪mndcos214原理方程：单色条纹的半值宽度：单色条纹的半值宽度：2sin120FIIT/cos4cos2)1(42nd

5、mndRRF1)4(4sin2212sin22220FFmFIITRR)1(2可编辑ppt-珀罗干涉仪15不同波长条纹峰值角间距：/cos4cos2cos2ndndmmnddmdndd2cos42可编辑ppt-珀罗干涉仪16由Rayleigh判据：单色条纹的半值宽度不同波长条纹峰值角间距单色条纹的半值宽度不同波长条纹峰值角间距dmdRR2)1(2RRNmNRRmRee11可编辑ppt-珀罗干涉仪17Ne相当于光栅中的总光束数相当于光栅中的总光束数N。反射平面的光学平整度和温度会对干涉仪性反射平面的光学平整度和温度会对干涉仪性能产生影响。能产生影响。emNRmNR可编辑ppt-珀罗干涉仪18，1

6、cm1cm长度，波长长度，波长500nm500nm，m=40000m=40000，反射率，反射率9090，N Ne e2828：R1R110106 6 重火石重火石，边长，边长10 cm 10 cm，在波，在波长长4358.64358.6处，处，dn/dldn/dl2.72.710105 5/：R=27000 R=27000600600线线/mm/mm，宽，宽10cm10cm，一级，一级主极大处：主极大处：R R=60000=60000ddnPRmNRemNR可编辑ppt-珀罗干涉仪19L：照射在干涉仪上的像的：照射在干涉仪上的像的。T：干涉仪的透射率。：干涉仪的透射率。AF：干涉仪的面积。：

7、干涉仪的面积。f：成像透镜的焦距。：成像透镜的焦距。2fATLEF（照度）APEAPL2可编辑ppt-珀罗干涉仪20可编辑ppt-珀罗干涉仪21需要预色散。需要预色散。注意色散范围。注意色散范围。mR，1cm1cm长度，波长长度，波长500nm500nm，m=40000m=40000，反射率反射率9090，N Ne e2828：nmnmR0125.040000500可编辑ppt-珀罗干涉仪22用于高精度计量技术与光谱精细结构分析用于高精度计量技术与光谱精细结构分析22812cosfDndmmndcos2可编辑ppt-珀罗干涉仪2322812cosfDndm2228121cos22fDfDfD可

8、编辑ppt-珀罗干涉仪24可编辑ppt-珀罗干涉仪两个高反射率表面是具有相同曲率半径两个高反射率表面是具有相同曲率半径r的凹球的凹球面镜，并且两个表面的间隔面镜，并且两个表面的间隔d等于其曲率半径，等于其曲率半径，因此两个凹球面镜的焦点是位于轴上的同一点。因此两个凹球面镜的焦点是位于轴上的同一点。25可编辑ppt-珀罗干涉仪共焦式干涉仪的径向色散率随两镜面的间隔共焦式干涉仪的径向色散率随两镜面的间隔增加而增大，平面式干涉仪的色散率与镜面增加而增大，平面式干涉仪的色散率与镜面间隔距离无关，但两者都是在中心处的色散间隔距离无关，但两者都是在中心处的色散率最大。率最大。即使反射率相同，共焦法珀干涉仪的总精细即使反射率相同，共焦法珀干涉仪的总精细度较大，因而其分辨本领也相应提高。度较大，因而其分辨本领也相应提高。1dd26F-P干涉仪与干涉仪与F-P标准具标准具法布里珀罗干涉仪的原理与基本方程法布里珀罗干涉仪的原理与基本方程法布里珀罗干涉仪的基本特性法布里珀罗干涉仪的基本特性l角色散角色散l色散范围色散范围l分辨本领分辨本领l聚光本领聚光本领共焦法布里珀罗干涉仪共焦法布里珀罗干涉仪2sin120FIIT2)1(4RRFmndcos21ddDndmR22emNRRmR1可编辑ppt27可编辑ppt-珀罗干涉仪28