dd法布里珀罗干涉仪

§5法布里—珀罗干涉仪一．法布里—珀罗干涉仪的结构扩展源准直透镜会聚透镜接收屏分束板，内侧镀膜G1,G2间,间距h可调—法布里-珀罗干涉仪G1,G2间,间距h固定—法布里-珀罗标准具多光束相干光在L2焦平面上形成等倾圆环条纹二．多光束干涉双光束干涉的光强：2cos421III～变化缓慢，条纹不细锐，分辨率低欲使I～急剧变化，条纹细锐，分辨率高，便于测量，装置：膜两表面镀R=90%的高反射膜多光束干涉要求膜足够长，i不太大三．多光束干涉光强分布公式nn0光束从n0→n,复振幅反射比r,透射比t；光束从n→n0复振幅反射比r’,透射比t’；90%0.9%0.73%1%0.81%0.66%·F’P相邻两透射光之间=(2/)=(2/)2nhcosi’反射引起的’将反映在设:入射光振幅A，波长，第一束透射光0=0n0nn03642432201~~~~iiiiAerttEAerttEAerttEAettE各透射光束的复振幅：由上述表达式可见透射光合振动的复振幅：AerrAerttEiiT222111~（据斯托克斯公式r=-r’，1-r2=tt’）（1）给定不同的R值，得到不同的曲线（2）反射光强与透射光强互补,IT+IR=I0（3）干涉极大值位置由决定与R无关,干涉条纹的细锐程度由R决定.由上式可得到IT/I0～曲线（1）给定不同的R值，得到不同的曲线（2）反射光强与透射光强互补,IT+IR=I0（3）干涉极大值位置由决定与R无关,干涉条纹的细锐程度由R决定.四．干涉条纹的特点1．干涉条纹极值位置与有关，相对大小与R有关。02222sin4)1()1(IRRRITITmax=I0透射光有极大值。当=2m时，sin/2=0;IRmin=0反射光有极小=(2m+1)时，sin/2=1ITmin=(1-R)2I0/(1+R)2R↑→ITmin↓IRmax=4RI0/(1+R)2R↑→IRmax↑②02222sin4)1()1(IRRRIT2．干涉条纹的细锐程度由R决定※对不同的R有不同的光强分布。02222sin4)1()1(IRRRIT当R《1时，(1-R)≈1。22)1(2sin4RR①02222sin4)1()1(IRRRIT022222sin)1(412sin)1(4IRRRRIR2sin420RIIR比较双缝干涉光强分布2cos421II当R《1时，(1-R)≈1。②当R≈1时,F(锐度系数)=4R/(1-R)21222220)1(2sin4112sin4)1()1(RRRRRIIT若sin2(/2)有微小变,IT/I0变化很大。即稍偏离2m，IT便急剧下降，使条纹十分细锐.※一般观察透射光的干涉图样。干涉条纹的形状：干涉图样为等倾条纹反射光干涉图样:宽的亮背景上呈现很细的暗纹。透射光干涉图样:宽的暗背景上呈现很细的亮∴F-P干涉仪是高分辨率的光谱仪器，常用来研究光谱的精细结构与超精细结构∵F-P干涉仪的亮条纹比迈克尔孙干涉仪的等倾圆环细锐明亮。F-P干涉仪在近代光学中非常重要（1）是一种分辨率极高的光谱仪。（2）可做激光器的谐振腔。（3）光通信中可做波分复用元件。（4）比较法，测量光波波长。增反膜：R↑，增大反射率。增透膜：T↑，减少仪器反射面的反射光损失。干涉滤光片：从复色光中提取某波长或波段的光薄膜光学：研究n、h与R的关系一．单层增反膜与增透膜即多光束干涉问题在（n0、n、ng、h）一定，i=0时膜系的R=？为讨论简单仅讨论光波正入射的情况。此处与F-P干涉仪不同之处在于，膜系两边介质不同。ngnn0记：从n0→n（r，t）从n→n0（r’，t’）从n→ng（r2，t2）求单层膜系的R=？7．3干涉滤光片1．滤光片结构：极小的F-P标准具金属反射膜干涉滤光片全介质干涉滤光片干涉滤光片：利用F-P腔的F-P标准具24112220sinRRRIIT）（）（icosnh22若i=0=2m=2nh=m(m=0，1，2)时则ITmax=I0已知：例如2nh=2.4m,哪些波长有Itmax?§7光学薄膜用真空蒸发、沉淀或甩胶的方法,在璃或光滑的金属表面涂、镀一层很薄的透明电介质或金属膜层。镀膜技术二．干涉滤光片的性能参数1．中心波长0，透射率最大的波长，由nh,m决定。2．峰值透射率TMTM=Itmax/I0(一般在30%以下)多光束干涉的结果，决定了单层膜或多层膜的光学性质，即镀膜后其膜系可起增反、增透、滤波的作用。单层膜：只有一个膜系的膜。多层膜：有多个膜系的膜。单层膜和多层膜m级亮纹：ITmax=I0=2mm级亮纹两侧：IT=I0/2=2m±/23．透射带的光谱宽度透射峰值下降一半时所对应的波长范围