法布里-珀罗标准具(F-P标准具) - 筱晓光子新品速递⑧

2022-07-05 10:36:55

标准具，全称为法布里-珀罗标准具，又叫F-P标准具、Etalon，本质上是干涉仪的一种，它是由两个平行表面组成的一种干涉仪。

标准具和尺子有很大的相似之处，尺子用来测两点之间的距离，标准具则用来测量激光在一段时间扫过的频率。

尺子的最小计量单位是他的最小刻度间隔，普通刻度尺测到mm，游标卡尺、千分尺的刻度则更小，标准具也是如此，它的最小测量单元叫做自由光谱程（Free Spectral Range），下文简称为FSR。当一束扫频中的激光垂直入射标准具时，从标准具另一端输出的透射光功率将周期性地出现透射峰，如下图所示，两个峰之间的距离就叫FSR，它可以在波数、波长、频率三种单位之间进行换算。

通常在购买标准具时，厂家会给出具体标准具的FSR参数，在使用时只需要计数，激光扫过了多少个FSR，就知道了激光刚刚改变了多少的频率。为了追求更精细的FSR，要么增加标准具的长度，要么增加传输介质的折射率，其根本，都是在增加光程。

我们也可以使用波长计或吸收谱线等绝对频率测量设备对FSR进行测定。我们用2108.8nm激光器作为光源，用三角波对其光频进行缓慢扫描，频率0.1Hz，如下图所示：

标准具透射光功率时域图

激光频率时域图

从结果可以得知，激光一次扫描扫过的波长为0.6894nm，扫过FSR共计46个，因此FSR = 0.6894nm/46=0.015nm，更换为波数单位：

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