1、 空氣隙Fabry-Perot標準具(AFPE)固體介質Fabry-Perot標準具(SFPE)使用說明書杭州精誠光電子有限公司E-mail:jcgdzTel.空氣隙Fabry-Perot標準具一、用途：本儀器是一種高分辨干涉分光儀器，容易達到105 106的分辨率，超過大型攝譜儀。在高分辨干涉分光儀器中，它因結構簡單、使用方便、價格相對較低廉，所以應用最廣泛。可用于“塞曼效應”、“超精細結構和同位素位移”、“激光模式”、“譜線輪廓”和“布里淵散射”等多種實驗現象的觀測研究。選購本儀器時主要應根據所研究的對象，選定合適的空氣隙間隔厚度h、鏡面高反射膜高反波長復蓋范

2、圍。圖一 法布里珀羅標準具的使用二、結構和簡要原理：本儀器的核心是一對平行安置的高精度平鏡。其鏡面間隔h由邊緣的間隔圈厚度決定，并由三個旋鈕進一步調整,確保二鏡面嚴格平行。入射光在鏡間多次反射，各次部分透射光產生多光束干涉；當滿足nhcos=m時（為光波長，m為整數，為光線對鏡面的入射角，h為鏡間距，n為鏡間介質的折射率）得到干涉極大，對確定的n、h、，在一系列傾角上會相應于遞減的m滿足干涉極大條件，如用一凸透鏡成象，則在透鏡焦面上獲得一組等傾干涉環。h越大對應的干涉級次m越大;角度越大，對應的m越小，相鄰同心環間隔越小。若二條譜線滿足 m1=(m-1)，就會造成干涉環重迭，這時FSR即所謂“

3、自由光譜區”，FSR=2/2h；若用頻率表示為FSR=C/2h（為光速）。自由光譜區隨h增大而減小，應根據所研究的光譜范圍來選用適當的h。 “精細度”是標準具的關鍵指標，是描述干涉環細銳程度的量，儀器的分辨率與它成比例。假設平鏡是理想的，則儀器的“精細度”為：R（），只取決于反射率R，故可稱之為“反射率細度”；實際平鏡不可能是理想平面，也不可能是絕對平行，將引入一個“平面度細度” F，若鏡面平面度為M時，F2。儀器總的精細度為RF(RF),通常對總精細度的限制來自F，約為十幾到幾十。儀器的分辨本領為Fnh。三、技術參數：、 平面性誤差小于/100。平行度調整良好時，精細度。、 鏡面鍍層為多層介

4、質硬膜，中心波長Å,波段寬度大于Å，反射率約（也可按用戶要求制作）。、 空氣隙厚度可選購、mm厚度四種（也可按用戶要求制作）間隔材料為零膨脹微晶玻璃。、 通光孔徑。、 外形尺寸：鏡筒外徑，長 ，調節旋鈕最長位置mm。四、使用方法：、 平行度調節。圖二 通常觀測平行度方法LS線光譜光源；聚光透鏡；IF干涉濾光片；FP標準具；Eye眼睛這是用好-標準具的關鍵，務必耐心細致操作。用濾光片選取光譜燈的某譜線，或用擴束激光（其波長應在標準具鏡面高反射波段范圍內）照射白紙以此照明標準具，眼睛朝標準具通光孔徑望去，如圖二所示，應看到一系列等傾干涉同心環，（近視眼必須戴上矯正眼鏡才能看清）

5、。若眼睛向某方向橫移時看到干涉環冒出擴大，表示沿此方向標準具鏡間距是增大的，應旋緊該方向的調節旋鈕，或旋松相反方向的旋鈕。若眼睛橫移時看到干涉環縮小湮滅，則與上述反之調節。每個旋鈕柱子上都刻有三個圈，內圈表示該旋鈕已到最緊位置，外圈表示已到最松位置，調節時盡量使三個旋鈕不要進入太緊或太松狀態。耐心細致調節三個旋鈕，使眼睛向任意方向橫動時都幾乎看不出干涉環的大小變化，這樣才能得到好的分辨率。、 選擇成象透鏡。利用成象透鏡可在其焦面上顯現標準具的等傾干涉環圖象。單色光相鄰級次干涉環的間距為 f2/hD。其中為光波長，h為標準具的鏡間距,D是干涉環的徑直，f是成象透鏡的焦距。可見隨f的增大，相鄰環的

6、間距迅速增大，f太小時干涉環會太細微密集，應選擇f適當的成象透鏡，使干涉圖便于觀測。、 選擇聚光透鏡通常聚光透鏡把光源的象投在-標準具位置，這樣干涉圖上干涉環的亮度較大，且外圍的干涉環也能充分顯現，可根據具體實驗系統中光源標準具位置按物象公式算得合適的聚光透鏡焦距。、 相近譜線的觀測-標準具有很高的分辨率，但它能研究的波長范圍卻受“自由光譜區”的限制，當兩條譜線波長差超出自由光譜區時，因不知其干涉級次差幾級，而不能確定其波長差，除非通過其他手段能確定它們的干涉級次差。所以通常使用-標準具時需采用某種預單色器，如濾色片、單色儀、攝譜儀等。設有二條相近譜線、, 形成二套同心干涉環。由2nhcos=

7、m可見，若，在同一干涉級次K中，波長稍大的譜線所形成的干涉環在波長稍小的譜線所形成的干涉環的內側即：D2D1,如圖三所示。它們的波數差為:波長差則為 ：其中h為標準具鏡間距，D1和D是和在同一級次中的干涉環直徑，和是同一波長（可以任選或）的相鄰兩級干涉環直徑，n為空氣折射率通常可近似為，若需精確值，可取n=1.000293(大氣壓標準空氣條件下)。 圖三五、注意事項：、 -標準具是極為精密的光學儀器，應絕對避免跌、撞。拆裝必須在超凈無塵環境下由專業人員操作。、 使用時應細致調節平鏡的平行度，調節旋鈕不應過緊以免平鏡發生變形。、 使用中環境溫度應恒定，避免電風扇、空調風直接吹到儀器。、 保存中應

8、注意防塵、防潮和防霉。固體Fabry-Perot標準具(SFPE)一、用途： 與空氣隙F-P標準具相同，所不同的是固體F-P標準具是單片石英器件，兩鏡面的平行度已在制作過程中得到保證，不需作平行度調節，使用特別方便，同時結構小巧堅實，占據空間很小，因此還特別適用于激光腔內選模、光通信中波分復用。二、結構與原理：固體標準具是一塊超高精度的石英平行平鏡，所用石英材料損耗極小，均勻性等級極高，制作過程中必須保證二面的超精密平整和平行，而鍍以高反射率（保留百分之幾的透射率）低損耗膜層。入射光在鏡間多次反射，各次部分透射光產生多光束干涉；當滿足2nhcos=m時(為光波長，m為整數，為光線對鏡面的入射角

9、，h為鏡間距，n為鏡間介質的折射率)得到干涉極大值。由于石英的折射率n不為時，這時“自由光譜區”（見AFPE介紹）中不能略去n，而為FSR=2/2nh,或FSR=C/2nh（為光速），選用SFPE的厚度時，應考慮到n，由于石英介質存在一定色散，對波長差較大的不同譜線，其光學厚度略有不同。另外，固體介質的均勻性會略遜于靜態空氣。 可以證明，標準具的角色散ddn2由于固體標準具的n1.46，所以角色散要比空氣隙標準具大一倍多；因此，看起來等傾干涉圖中環與環之間的距離也明顯比空氣隙標準具大。三 、技術參數： 1.平面性誤差小于100,精細度30。2.幾何厚度系列有：1、1.4、3、5、10mm(也可按用戶要求制作)。在不同波長時，其介質折射率為： (nm) 365.5 404.7 435.8 546.1 587.6 656.3 n 1.474 1.470 1.467 1.460 1.458 1.456 其中厚度為1.40mm的尤其適合作為磁感應強度1.01.2T時塞曼效應的觀測。3. 鏡面膜層為多層介質膜，反射率約94，高反波段寬度大于1000Å，中心波長5461Å。（也可按用戶要求制作） 4基片直徑：10,20，25。5外框尺寸：外徑32，厚16mm（片厚1.0