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法布里-珀羅(F-P)標(biāo)準(zhǔn)具實(shí)驗(yàn)測(cè)試分享 - 筱曉光子

更新時(shí)間:2022-03-23      點(diǎn)擊次數(shù):4205

一、法布里-珀羅(F-P)標(biāo)準(zhǔn)具






法布里-珀羅(英文:Fabry–Pérot interferometer)干涉儀,是一種由兩塊平行的玻璃板組成的多光束干涉儀。其中兩塊玻璃板相對(duì)的內(nèi)表面都具有高反射率。當(dāng)兩塊玻璃板間用固定長(zhǎng)度的空心間隔物來間隔固定時(shí),它也被稱作法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具或直接簡(jiǎn)稱為標(biāo)準(zhǔn)具。


F-P(法布里-珀羅)標(biāo)準(zhǔn)具因?yàn)槠桨宸瓷渎矢撸喙馐葍A斜干涉條紋極窄,所以是一種高分辨率的光譜儀器??捎糜诟叻直婀庾V學(xué),和研究波長(zhǎng)非??拷淖V線,諸如元素的同位素光譜、光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)、光散射時(shí)微小的頻移,原子移動(dòng)引起的譜線多普勒位移,和譜線內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形狀;也可用作高分辨光學(xué)濾波器、構(gòu)造精密波長(zhǎng)計(jì);在激光系統(tǒng)中它經(jīng)常用于腔內(nèi)壓窄譜線或使激光系統(tǒng)單模運(yùn)行,可作為寬帶皮秒激光器中帶寬控制以及調(diào)諧器件,分析、檢測(cè)激光中的光譜(縱模、橫模)成分。





二、工作原理及主要參數(shù)



干涉儀采用的是多光束干涉原理,主要由兩塊平行平板(G1、G2)組成,內(nèi)側(cè)分別鍍上高反射膜,于是入射到平板內(nèi)的光線會(huì)多次反射,然后光束干涉,投射出亮暗相間的干涉圖案。





工作原理




干涉儀:G1、G2板間距離可變,
標(biāo)準(zhǔn)具:G1、G2板間距離固定。

標(biāo)準(zhǔn)具光譜圖與光源強(qiáng)度有關(guān):








光源光譜



標(biāo)準(zhǔn)具實(shí)際光譜圖



歸一化標(biāo)準(zhǔn)具光譜圖






F.P標(biāo)準(zhǔn)具主要技術(shù)參數(shù):

1、自由光譜范圍(Free Spectral Range,F(xiàn)SR):相鄰兩個(gè)峰之間的間距。


2、精細(xì)度(Fitness,F(xiàn)):兩個(gè)相鄰條紋之間(一個(gè)FSR范圍內(nèi))能分辨條紋的最大數(shù)目。

條紋精細(xì)度越大,條紋越細(xì)銳,波長(zhǎng)鎖定性能越好。



透射光譜隨高反射膜的反射率變化的特性曲線






3、半高寬(Full width at half maximum, FWHM):峰值高度一半時(shí)的透射峰寬度。




三、筱曉光子近紅外中紅外FP標(biāo)準(zhǔn)具技術(shù)參數(shù)




技術(shù)參數(shù)

技術(shù)指標(biāo)

工作波段

近紅外1.3-2.0um,中紅外2.5-14um

直徑

25.4mm+/-0.05mm

通光孔徑

22.9mm

長(zhǎng)度

100mm+/-0.2mm

平行度

5-10 arc sec

端面平整度

中紅外 1/4 lambda,近紅外 1/10 lambda

表面質(zhì)量

中紅外80-50,近紅外60-40

管殼




四、實(shí)驗(yàn)測(cè)試




測(cè)試步驟:

1,安裝1532nm激光器,連接電源,USB線

2,激光器輸出連接到光纖準(zhǔn)直器

3,用BNC轉(zhuǎn)BNC線連接信號(hào)發(fā)生器到激光器驅(qū)動(dòng)的低頻調(diào)制端口

4,用BNC轉(zhuǎn)BNC線連接探測(cè)器到示波器的通道2端口

5,打開激光器,打開信號(hào)發(fā)生器(三角波調(diào)制,頻率1KHZ,電壓幅值500mW)

6,激光器發(fā)出的光通過標(biāo)準(zhǔn)具,打在探測(cè)器光敏面上,通過調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)具的角度,在示波器上查看調(diào)制波形。




測(cè)試結(jié)果:





實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

通過實(shí)驗(yàn),我們觀察示波器上的波形可以看出,標(biāo)準(zhǔn)具的平行度好,端面平整度高,條紋細(xì)銳,表示精細(xì)度越高,波長(zhǎng)鎖定性能越好。