UK 
EnglishТипова
Polski🔭 Інтерферометр Фабрі-Перо
Досліджуйте резонансне пропускання в оптичному резонаторі: функція Ейрі, фінес, FSR.
Про цю симуляцію
Ця модель відтворює багатопроменеву інтерференцію, що відбувається всередині еталона Фабрі-Перо: два паралельні, частково відбивні дзеркала багаторазово відбивають світло туди-сюди, доки воно або не вирветься назовні гострим піком пропускання, або не відіб'ється назад. Функція Ейрі визначає форму кожного піка, тоді як лише відбивність вирішує, наскільки вузькими стають ці піки. Спостереження за стоячою хвилею, що формується всередині резонатора, робить абстрактну умову резонансу 2nL = mλ по-справжньому наочною.
🔬 Що показує
Спектр пропускання T(λ) у реальному часі, побудований за формулою Ейрі, поряд із картиною стоячої хвилі, що утворюється між двома дзеркалами щоразу, коли резонатор близький до резонансу. Колір і променів, і панелі спектра відображає справжній відтінок видимого світла для обраної довжини хвилі.
🎮 Як користуватися
Перетягуйте повзунки відбивності дзеркал R, довжини резонатора L, показника заломлення n і довжини хвилі λ. Спостерігайте, як миттєво оновлюються значення фінесу, FSR, FWHM, T(λ) і номера моди m, і зверніть увагу, як помаранчевий маркер на спектрі відстежує поточну довжину хвилі відносно обвідної Ейрі.
💡 Чи знали ви
Резонатори Фабрі-Перо з надвисоковідбивними дзеркалами лежать в основі детекторів гравітаційних хвиль, таких як LIGO, де значення фінесу в сотні тисяч дають змогу лазерному світлу здійснити сотні проходів туди-сюди, перш ніж витекти назовні, багаторазово збільшуючи ефективну довжину шляху.
Поширені запитання
Чому піки пропускання звужуються зі збільшенням R?
Коефіцієнт фінесу F = 4R/(1−R)² зростає дуже швидко, коли R наближається до 1, що різко збільшує знаменник функції Ейрі поза резонансом, залишаючи сам пік на рівні T = 1. Це звужує ширину лінії, тож підняття повзунка з 0.90 до 0.999 перетворює широкі горби на бритвено тонкі піки.
Що визначає відстань між сусідніми піками?
Вільний спектральний діапазон, FSR = λ²/(2nL), задає цю відстань. Збільшення довжини резонатора L або показника заломлення n вміщує більше порядків резонансу в те саме вікно довжин хвиль, зменшуючи FSR, тоді як коротший резонатор розсуває піки далі один від одного.
Чому змінюється порядок моди m при переміщенні повзунків?
Порядок m — це просто найближче ціле число до 2nL/λ, кількість піввовж, що вміщуються в одному проході туди-сюди. Зміна L, n або λ безперервно зсуває це відношення, тож m перестрибує між цілими числами, коли резонатор проходить через послідовні резонанси.
Чому світіння резонатора яскравішає і тьмяніє, коли я тягну повзунок довжини хвилі?
Інтенсивність світіння прямо пов'язана з миттєвим пропусканням T(λ) за функцією Ейрі. Поблизу резонансу T зростає до 1, і резонатор виглядає яскравим; між резонансами T падає до нуля, і світіння майже зникає, відображаючи те, наскільки мало світла насправді проходить поза піком.
Як фінес пов'язаний з FSR і FWHM?
Фінес визначається як відношення вільного спектрального діапазону до ширини піка, F = FSR/FWHM. Це безрозмірна міра того, скільки розрізнюваних піків теоретично вмістилося б в одному FSR, і симуляція обчислює його прямо з відбивності дзеркал як π√R/(1−R).