Фабри — Перо интерферометры применения

Для осуществления первого способа необходимо иметь слой диэлектрика, поверхности которого обладают высоким коэффициентом отражения. В этом случае интенсивность лучей, испытавших два, три и больше число отражений, будет медленно спадать. Впервые такого типа многолучевая двухзеркальная система была предложена учеными Фабри и Перо в 1897 г. для спектроскопических исследований. В настоящее время ее чаще называют интерферометром Фабри—Перо, который не только не утратил своего значения, но и получил весьма широкое применение для различных целей физического эксперимента. [c.135]

В задаче изучается структура резонансной линии лития 1=670,78 нм, возбуждаемого в разрядной трубке с полым катодом, с применением в качестве прибора высокой разрешающей силы интерферометра Фабри—Перо. Наблюдаемая структура этой линии обусловлена изотопическим сдвигом и тонким (мультиплет-ным) расщеплением уровней. Сверхтонкая структура линии в условиях опыта остается неразрешенной. [c.73]

Если рассеивающий объект имеет большие скорости, порядка сотен и тысяч метров в секунду, использование оптического гетеродинирования и применение электронных методов обработки сигнала затруднительны, так как доплеровская частота при таких скоростях лежит в диапазоне сотен мегагерц. В этих случаях для выделения доплеровского сдвига целесообразнее применять интерферометр Фабри—Перо или конфокальный интерферометр 206, 44]. [c.281]

После этого общего описания свойств интерферометра Фабри— Перо рассмотрим теперь его применение для анализа спектра. Изучим простейший случай, когда интерферометр заполнен воздухом ( г 1) и падающий свет направлен перпендикулярно зеркалам интерферометра (т. е. os 0 = 1). Предположим, что длину L можно менять в пределах нескольких длин волн, прикрепив, например, одну из двух пластин интерферометра к пьезоэлектрическому преобразователю (сканирующий интерферометр Фабри — Перо). Чтобы понять, что происходит в этом случае, рассмотрим вначале монохроматическую волну с частотой v и длиной волны "К. Из предыдущих рассуждений следует, что прошедший свет будет иметь максимумы при = пл, т. е. когда длина интерферометра равна (см. рис. 4.14, а) [c.176]

В настоящее время интерферометр Фабри —Перо (ИФП) широко используется при решении как фундаментальных, так и прикладных задач в областях спектроскопии, квантовой электроники, астрофизики, газодинамики, космических и термоядерных исследований, метрологии и спектрального анализа. Он позволяет получать ценную информацию при изучении атомов и молекул, плазмы, газообразных, жидких и твердых тел. Приборы и установки с ИФП, в том числе лазерные, выпускаются отечественной промышленностью и фирмами ведущих зарубежных государств. Появление новых и развитие старых областей применения, создание лазеров поставило спектроскопистов перед необходимостью развития теории, методов и практики использования реального ИФП. [c.3]

ПРИМЕНЕНИЕ РЕАЛЬНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА ФАБРИ - ПЕРО [c.103]

Новый этап развития многолучевой интерферометрии связан с созданием оптических квантовых генераторов — лазеров. Наряду с активной средой и источником возбуждения основными элементами лазеров являются резонаторные системы, представляющие собой многолучевые интерферометры типа Фабри-Перо. Применение интерферометра в качестве объемного резонатора с открытыми боковыми стенками и торцовыми поверхностями, частично про- [c.7]

М а л ы ш е в Г. М., Рыск и н А. И. О возможности применения волоконной оптИки в установке с интерферометром Фабри Перо и электронно, оптическим преобразователем, Оптика и спектроскопия , 1964, 17, вып. 5, стр. 799—800. [c.240]

Таким образом, характеристики приборов, основанных на применении дифракционных решеток, в настоящее время близки к тем характеристикам, которые необходимы для спектроскопии высокой разрешающей силы. Но интерферометр Фабри—Перо все еще остается непревзойденным по своей разрешающей силе и светосиле во многих областях спектра. Поскольку у него мала область дисперсии ( 1 А), его иногда приходится применять в схемах со скрещенной дисперсией. [c.329]

Для получения разрешенного во времени спектра излучения импульсного рубинового лазера был успешно применен фоторегистратор барабанного типа совместно с интерферометром Фабри — Перо [29, 30]. На фиг. 7.8 показано соответствующее оборудование. Принцип, на котором основан данный метод, заключается в том, что все сведения о спектре, даваемые эталоном [c.389]

Для решения задач, связанных с изучением спектров, требуется применение спектральных приборов с высоким пределом разрешения. К числу таких приборов относятся большие дифракционные решетки, эшелон Майкельсона, интерферометр Фабри — Перо и др. [c.46]

Значительное расширение возможных применений интерферометра Фабри—Перо связано с использованием вместо металлических зеркал многослойных диэлектрических покрытий, которые обеспечивают высокий коэффициент отражения (и, следовательно, большую резкость полос) и в то же время не поглощают свет. Распределение интенсивности в интерференционной картине и в этом случае описывается формулой (5.77), но пропускание в максимумах может быть значительно больше, чем у интерферометра с металлическими зеркалами. Уменьшение интенсивности по сравнению с идеализированным случаем, выражаемым формулой (5.71), обусловлено здесь в основном рассеянием света на практически неизбежных неоднородностях покрытий. [c.260]

Интерферометр Фабри —Перо (ИФП). На принципе много- лучевой интерференции работает интерференционная система, получившая название интерферометра Фабри-—Перо. Принцип работы ИПФ такой же, как и УИФ сушественное различие состоит в том, что в интерферометре Фабри — Перо расстояние между пластинами, как правило, во много раз больше исследуемой длины волны. Это определяет его количественные характеристики и способы применения. [c.203]

Спектральные системы с применением интерферометра Фабри—Перо и интерференционно-поляризационных фильтров [c.457]

ЛО совместное применение спектрометра с дифракционной решеткой и интерферометра Фабри — Перо такое комбинированное устройство мы рассмотрим в конце следующей главы. [c.450]

В 1897 г. С. Фабри и А. Перо [10] впервые использовали плоскопараллельный оптический резонатор в качестве интерферометра. С тех пор эти резонаторы интенсивно применяются для спектрального анализа сверхтонкой структуры и в точных метрологических измерениях [56, 57]. Изобретение лазера привело к бурному росту теоретических и экспериментальных работ по изучению свойств и применений резонаторов. Можно встретить резонаторы, имеющие зеркала с произвольными фокусными расстояниями и зазором между ними от нескольких миллиметров до нескольких метров. В многочисленных разделах данной главы мы представили результаты этих работ. Однако в этом разделе мы обсудим главные особенности плоскопараллельных резонаторов, поскольку они находят широкое применение именно как интерферометры. [c.561]

Спектр излучения эксимерных лазеров без специальной селекции содержит одну или несколько компонент шириной 0,1— 0,3 нм каждая. Применение специальных селектирующих устройств (либо интерферометров Фабри — Перо, либо дифракционных решеток) позволяет сузить линию излучения до 1... 10 см и перестраивать ее в пределах 4=1 нм от центра линии свободной генерации. [c.46]

Для измерения скорости звука предложено много всевозможных приемов, которые основываются на явлении дифракции света на ультразвуке, интерференции звука (интерферометр Пирса) и на импульсном методе измерения скорости ультразвука [283]. Все эти способы дают высокую точность определения скорости звука в обычных условиях, но если необходимо знать скорость звука при любой пониженной температуре, когда вязкость жидкости и вместе с ней поглощение сильно возрастают, применение известных методов измерения скорости звука становится весьма затруднительным или даже в некоторых случаях невозможным [280]. А при изучении рассеяния света в жидкостях при переходе от обычных вязкостей к стеклообразному состоянию нужно знать адиабатическую сжимаемость в любой температурной точке. Поэтому Величкина и автор этой книги [2801 разработали специальный метод измерения, который, как нам представляется, лучше других методов подходит для указанных условий. Разумеется, он может применяться и в других случаях Разработанный метод измерения скорости ультразвука основан на явлении интерференции звуковых волн в плоскопараллельном слое конечной толщины. Прибор, работающий на этом принципе, представляет собой интерферометр Фабри — Перо для звуковых волн. Схематически устройство прибора и блок-схема электронной части показаны на рис. 46а, общий вид прибора — рис. 466. [c.214]

В монографии справочного характера [21] отдельная глава посвящена оптическим свойствам кристаллов с учетом их анизотропии. Изложение ведется на современном уровне с привлечением тензорного аппарата кристаллофизики. В книге [11] рассмотрены вопросы инженерной теории в основном двухлучевых интерферометров. Описаны также интерферометры для различных технических измерений. В основном аналогичные вопросы затрагиваются в монографии [20] применительно к многолучевым интерферометрам, построенным по схеме Фабри—Перо. Разнообразные применения различных интерферен ционных схем для производственного контроля оптических эле ментов и устройств рассмотрены в работе [13]. Следует отме тить единственную в своем роде книгу [8], где излагаются ре фрактометрические методы, в частности, интерференционные [c.525]

Существуют также сферические интерферометры, прототипом которых явился интерферометр Фабри — Перо. Сферические интерферометры состоят из двух вогнутых зеркал одинакового или разного радиуса кривизны. Зеркала располагаются так, чтобы фокусы их были совмещены. Модифицированные сферические интерферометры нашли широкое применение в качестве резонато- [c.114]

Переходя к описанию многолучевых интерферометров, ограничимся элементарной теорией интерферометра Фабри—Перо. Это, пожалуй, самый простой и вмести с. тем весьма эффективный прибор такого типа. В дальнейшем кратко рлссказа)10 о возможных применениях интерферометра Фабри —Перо, а сейчас обратимся к выводу основнь х соотношений. [c.238]

Наибольшие значения разности хода имеют место при голографировании трехмерных объектов, когда Ь практически совпадает с размерами объекта. Если, следовательно, последние составляют несколько десятков см, то Av не может превышать 0,01 см . Для сравнения укажем, что ширины спектральных линий в газоразрядных источниках света, как правило, находятся в пределах 0,1 — 1 см , и поэтому их применение в голографии предполагает дополнительную монохроматпзацию с помощью спектральных приборов с высокой разрешающей силой типа интерферометра Фабри —Перо (см. 30, 50). [c.260]

Исследование сверхтошсой структуры и изотопического сдвига в оптических спектрах требует применения спектральных приборов высокой разрешающей силы, таких, как интерферометр Фабри— Перо, а также специальных источников света, дающих узкие линии. Важное место среди них занимают разрядные трубки с охлаждаемым полым катодом. В этих трубках, особенно при охлаждении катода жидким азотом, достигается существенное снижение доплеровской ширины линий (см. задачу 17, 1). [c.72]

Другой известный способ применения интерферометра Фабри—Перо показан на рис. 4.15. Рассеиватель, такой, как пластинка матового стекла или даже простая линза, помещается на пути падающего пучка, чтобы обеспечить широкий набор углов падения для света, попадающего в интерферометр Фабри— Перо. Таким образом, волну, падающую на вход интерфе- [c.178]

Дополнительные сведения о свойствах трехзеркальных неустойчивых резонаторов и возможностях их применения имеются в [16], 3.4 и 4.3. К сожалению, ряд перспективных идей, относящихся к подобным схемам и высказьюавшихся нами еще в 70-е годы, пока не реализован. Судя по всему, значительного повышения потерь неустойчивых резонаторов с отверстиями можно достичь путем искусственного сглаживания края выходного зеркала (с целью всемерного уменьшения / отр1) При необходимости роль аппендикса может быть существенно усилена размещением в нем дополнительного активного элемента малого сечения (попытки добиться аналогичного эффекта путем внутрирезонаторного инициирования стягивающейся в центр сходящейся волны приводят к резкому росту расходимости излучения, см [50], а также 4.1). Наконец, в задачах управления спектром можно пытаться воспользоваться тем обстоятельством, что между смешивающимися благодаря дифракции волнами, идущими из аппендикса и от прилегающей к отверстию части вогнутого зеркала, существует разность фаз, определяемая двойной длиной аппендикса, благодаря чему у оси образуется отдаленное подобие отражательного интерферометра Фабри — Перо. [c.232]

Книга посвящена описанию схем, конструкций и методик применения многолучевых интерферометров типа Фабри-Перо для изучения процессон и явлений r прозрачных средах, рас положенных между зеркалами интерферометра. Рассмотрены различные схемы многолучевых интерферометров, основные типы источников света, способы и устройства (монохроматоры) для получения узких спектральных линий, конструкции интерферометров, способы точной юстировки и устройства для их реализации, вопросы техники обработки интерферограмм и способы их расшифровки, методы регистрации инте[ ревциошюй кар- [c.2]

Основной сферой Применения многолучевых интерферометров Фабри-Перо является спектроскопия высокой разрешающей силы [61, 117, НО]. Свойство Интерферометра разрешать очень близко расположенные друг к другу линии источника позволяет успешно исследовать сверхтонкую структуру спектральных линий, обусловленную наличием у атомного ядра механического и магнитного моментов, свойства атомного ядра по изотопическому сдвигу спектральньгх линий, вызванному движенйем ядра и электрона вокруг общего центра тяжести, влияние внешних электрических полей на тонкую структуру линии и т. д. Наряду с этим интерференционные спектроскопы Фабри-Перо широко применяются для определения температуры в плазме, пламенах, газах, для измерения скорости течений по допплеровскому уширению, для изучения спектров поглощения и т. д. [c.5]

Меркулов А. В- Некоторые новые модификации интерферометра фабри Перо и их астрофизические применения. Известия главной астрономиче. ской обсерватории , i960, 21, № 4, стр. 35. [c.240]

Рассмотренный ниже пример гелий-неонового лазера, работающего на длине волны 1,15 мк, показывает, что применение интерферометра Фабри — Перо обеспечивает практически необходимое разрежение мод для возникновения генерации на одной или нескольких оптических частотах, а также оптическую обратную связь, которая необходима в случае переходов с низким усилением. Ширина допплеровской линии для перехода на длине волны 1,15 мк приблизительно равна Avd = 800 Мгц, тогда как естественная ширина, определенная по времени жизни спонтанного излучения с помощью уравнения (5.48), приблизительно равна Avjv = 80 Мгц. Частотный интервал между осевыми модами лазера при расстоянии между зеркалами 1 м ( l2d == = 150 Мгц) превышает естественную ширину линии, что обеспечивает попадание пяти или шести основных мод в полную ширину линии для резонатора без проводящих стенок. Если бы стенки резонатора были металлическими, то, как следует из выражения (5.5), число мод приближалось бы к 10 . [c.300]

Ограничения методов ЛТ. Степень универсальности метода определяется количеством разнородных объектов, для которых возможна регистрация температурно-зависимого параметра и термометрия. Методы ЛТ являются узкоспециализированными, в отличие от универсального метода термометрии по тепловому излучению. Узрсая специализация методов ЛТ означает, что любой из них позволяет проводить измерения лишь для ограниченного набора материалов, а в некоторых случаях имеются еще дополнительные требования к геометрической форме образца и свойствам поверхности. Например, для применения метода лазерной интерференционной термометрии полупроводников и диэлектриков необходимо, чтобы образец имел форму плоскопараллельной пластины, которая прозрачна для зондирующего излучения и имеет достаточно гладкие поверхности (тогда пластина может выполнять роль интерферометра Фабри-Перо). Компенсировать узкую специализацию рсаждого из методов ЛТ удается их многочисленностью и разнообразием. [c.201]

Сначала детально рассмотрим принципы действия, основные характеристики и области применения спектральных приборов с одномерной дпсперспей — призменных и дифракционных, а затем (в гл. 6) — приборов с двумерной дисперсией — интерферометров Фабри — Перо, обращая особое внимапие па выбор параметров спектрального прибора и условий измереппя. позволяющих получить с тем или иным прибором максимальную информацию об исследуемом спектре. [c.19]

Для малых углов падения os0 l и SK= / 2h). Спектральный интервал, занимаемый исследуемым излучением, не должен превышать этой величины, чтобы максимумы соседних порядков от отдельных монохроматических компонент излучения не перекрывались. По этой причине интервал АЯ. называют свободной областью дисперсии или постоянной интерферометра. В 6.6 показано, что с увеличением расстояния h между пластинами возрастает разрешающая сила прибора, характеризующая способность разделять две близкие по длине волны монохроматические спектральные линии. Однако из (5.81) видно, что увеличение h сопровождается уменьшением области дисперсии SK = l / 2h). При типичных значениях (ft = 5 мм Я. = 0,5 мкм) ДЯ. составляет менее 0,03 нм. Это значит, что при работе с интерферометром Фабри—Перо требуется (за очень редким исключением) дополнительный более грубый спектральный прибор для выделения в излучении источника спектрального интервала, не превосходящего дисперсионной области интерферометра. В простейшем случае может быть применен фильтр, но чаще интерферометр скрещивают с призменным или дифракционным (см. 6.6) спектральным прибором. Можно, например, спроецировать интерференционные кольца на плоскость щели спектрографа так, чтобы центр картины совпал с серединой щели. Когда исследуемый спектр состоит из отдельных линий, изображения щели в свете этих линий, получающиеся в соответствующих местах фокальной плоскости спектрографа, оказываются пересеченными поперечными дугами, представляющими участки колец (рис. 5.31). Таким образом можно изучать структуру спектральных линий, состоящих из нескольких близко расположенных компонент, так как каждая из компонент образует свою систему интерференционных колец. Измеряя на спектрограмме, какую долю от расстояния ДЯ. между дугами колец соседних порядков составляет расстояние между дугами расщепившихся колец, можно определить спектральные интервалы между компонентами линии, структура которой не разрешается спектрографом. Измерения обычно производят на втором или третьем от центра кольце, где дисперсия еще достаточно велика, но изменяется не столь быстро, как в центре интерференционной картины. [c.263]

Оптическая бистабильность требует применения нелинейных материалов и оптической обратной связи. В тех устройствах модуляции света, где используют изменение показателя преломления, применяют нелинейные оптические среды, имеющие показатель преломления, зависящий от интенсивности света. Обратная связь является или внешней (макроскопической), где нелинейная среда размещается внутри интерферометра (резонатора) Фабри — Перо , или внутренней (микроскопической), где оптически индуцируемые изменения в нелинейной среде непосредственно влияют на взаимодействие среды с падающим пучком света. Большая часть работ по оптическим переключениям до сих пор выполнялась на устройствах, где для получения бистабильности использовались изменения рефрактивных свойств материалов, а обратная связь осуществлялась с помощью внеигаего резонатора Фабри — Перо. Примером реализации внутренней обратной связи является случай бистабильности, обусловленной возрастанием коэффициента поглощения. В устройствах типа СЭОУ (обсуждаемых ниже), хотя и используют рост коэффициента поглощения, но для воздействия на поглощение применяют извне подаваемое электрическое поле, так что здесь обратная связь является внешней. До сих пор все из наиболее перспективных устройств основывались на внешней обратной связи. [c.53]

Применение интерферометра Фабри — Перо для изучения тонкой структуры спектральных линий. При освещении ипгерфорометра Фабри--Перо квазимонохроматическим светом, не удовлетворяющим условиям (23), распределение интенсивности в прошедшем свете отличается от даваелюго [c.305]

Применение интерферометра Фабри — Перо для сравнения длин волн. Измерения длин волн в спектрах, полученных с призменными или дифракционными спектрометрами, выполняются путем интерполяции, и длина волны любой линии определяется в зависимости от длин волн известных соседних эталонных линий. Так как с большим спектрографом такое сопоставление можпо сделать с точностью около 1-10 , то необходимо знать относительные длины волн эталонных линий по крайней. мере с такой же точностью Число таких линий также должно быть достаточно велико, чтобы не затруднять интерполяцию. Далее желательно сопоставить д ины волн с длиной л етра. Таким образом, выбор рациональной системы длин волн для спектроскопических целей включает две операции (а) сравнение длины волны выбранной первичной эталонной линии с д.гшной материального эталона метра и (б) сравнение длины волны первичной эталонной линии с длинами волн линий, которые будут служить вторичными эталонными линиями, распределенными по всему спекчру. В 1907 г. в качестве первичного эталона [65 была выбрана красная линия (6438 А) кадмия, возбуждаемая в определенных условиях (06). Измерение длины волны этой линии в долях метра, является метрологическим процессо.м, требующим специальных методов, и оно будет описано в 7.7. Измеренная длина волны, составляющая 6438,4696-10 лг, принята за 6438,4696 Л. Это и есть определение ангстре.ма он отличается от 10 м не больше че.м на 3- Ш V. С эти.м первичным эталоном длин волн чисго оптическим методом сравниваются длины волн всех других линий. Такие измерения составляют важнейшее применение интерферометра Фабри — Перо. [c.311]

При использовании волоконного ин-те1)ферометра Фабри — Перо для ВОД температуры знак изменения удается определить применением двухчастотного лазера с разносом частот между двумя продольными модами в несколько сотен мегагерц. Изменению длины оптического пути в интерферометре на Х/2 соответствует смещение одной интерференционной полосы на детекторе и формирование одного импульса на его выходе. При этом в составе выходного сигнала в результате интерференции в резо- [c.214]

Далее изучена температурная зависимость интенсивности участка крыла, непосредственно прилегающего к несмещенной линии релеевского триплета [53, 230]. Исследование выполнено на установке с интерферометром Фабри—Перо по схеме рис. 34. Влияние релеевского триплета было практически устранено жестким ограничением апертуры падающего света и применением поляризационного устройства. На спектрограмме / -и / -компоненты пространственно разделены. Изучен салол, бензофенон, триацетин и глицерин. На снимках спектров рассеяния этих веществ (рис.IV и VII) хорошо видна кинетика изменения интенсивности узкого участка крыла (/ -компонента) и линий тонкой структуры (/ -компонента). [c.362]

Одно из важнейших практич. применений О. т. с.— уменьшение отражат. способности поверхностей оптич. деталей (линз, пластин и пр. подробнее см. в ст. Просветление оптики). Нанося многослойные покрытия из большого (13—17 и более) числа чередующихся слоёв с высоким и низким п, изготовляют зеркала с большим отражения коэффициенто.ч, обычно в сравнительно узкой спектр, области (не только в диапазоне видимого света, но и в УФ и ИК диапазонах). Коэфф. отражения таких зеркал (50—99,5%) зависит как от длины волны, так и от угла падения. С помощью многослойных покрытий разделяют падающий свет на прошедший и отражённый практически без потерь на поглощение на этом принципе созданы эфф. светоделители (полупрозрачные зеркала). Системы из чередующихся слоёв с высоким и низким п используют и как интерференц. поляризаторы, отражающие составляющую света, поляризованную перпендикулярно плоскости его падения, и пропускающие параллельно поляризованную составляющую. Степень поляризации в проходящем свете достигает для многослойных поляризаторов 99%. О. т. с. позволила создать получившие широкое распространение интерференц. светофильтры, полоса пропускания к-рых может быть сделана очень узкой — существующие многослойные светофильтры выделяют из спектр, области шириной в 500 нм интервалы длин волн 0,1—0,15 нм. Тонкие диэлектрич. слои применяют для защиты металлич. зеркал от коррозии и при исправлении аберраций линз и зеркал (см. Аберрации оптических систем). О. т. с. лежит в основе многих других оптич. устройств, измерит. приборов и спектр, приборов высокой разрешающей способности. Светочувствит. слои фотокатодов и болометров б. ч. представляют собой тонкослойные покрытия, эффективность к-рых существенно зависит от их оптпч. св-в. О. т. с. применяется в лазерах и квант, усилителях света прп создании приборов высокого разрешения (напр., при изготовлении интерферометров Фабри — Перо) при изготовлении дихроичных зеркал, используемых в цветном телевидении в интерференц. микроскопии (см. Микроскоп) и т. д. К эффектам О. т. с. относятся также Ньютона кольца, Полосы равного наклона. Полосы равной толщины. [c.494]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...