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      法布里-珀羅標準具(F-P標準具) - 筱曉光子新品速遞⑧ 2022-07-05

      標準具,全稱為法布里-珀羅標準具,又叫F-P標準具、Etalon,本質上是干涉儀的一種,它是由兩個平行表面組成的一種干涉儀。

      標準具和尺子有很大的相似之處,尺子用來測兩點之間的距離,標準具則用來測量激光在一段時間掃過的頻率。




      微信圖片_20220705103842.png


      尺子的最小計量單位是他的最小刻度間隔,普通刻度尺測到mm,游標卡尺、千分尺的刻度則更小,標準具也是如此,它的最小測量單元叫做自由光譜程(Free Spectral Range),下文簡稱為FSR。當一束掃頻中的激光垂直入射標準具時,從標準具另一端輸出的透射光功率將周期性地出現透射峰,如下圖所示,兩個峰之間的距離就叫FSR,它可以在波數、波長、頻率三種單位之間進行換算。




      微信圖片_20220705104026.png




      通常在購買標準具時,廠家會給出具體標準具的FSR參數,在使用時只需要計數,激光掃過了多少個FSR,就知道了激光剛剛改變了多少的頻率。為了追求更精細的FSR,要么增加標準具的長度,要么增加傳輸介質的折射率,其根本,都是在增加光程。




      微信圖片_20220705104138.png




      我們也可以使用波長計或吸收譜線等絕對頻率測量設備對FSR進行測定。我們用2108.8nm激光器作為光源,用三角波對其光頻進行緩慢掃描,頻率0.1Hz,如下圖所示:



      微信圖片_20220705104156.png


      標準具透射光功率時域圖



      微信圖片_20220705104215.png


      激光頻率時域圖




      從結果可以得知,激光一次掃描掃過的波長為0.6894nm,掃過FSR共計46個,因此FSR = 0.6894nm/46=0.015nm,更換為波數單位:


      FSR = 0.6894/46/2108/2108*10^7 = 0.0337 cm-1










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