تداخل‌سنج فابری-پرو

قلب تداخل سنج فابری- پرو یک جفت شیشه نیمه بازتابنده تخت است که به فاصله چند میلی متر یا سانتی متر از هم قرار دارند، که سطوح بازتابنده مقابل هم قرار دارند. ( ... ، یک اتالون فابری- پرو از تیغه با دوسطح بازتابنده موازی استفاده می‌کند.) صفحات تخت در یک تداخل سنج اکثراً بشکل گوه‌ای ساخته می‌شوند تا از تولید فرانژهای تداخلی ناشی از صفحات پشتی جلوگیری کند؛ صفحات پشتی همچنین پوشش ضد بازتاب دارند. در یک سیستم عادی، نوردهی به وسیلهٔ یک چشمه پهن انجام می‌شود که در صفحه کانونی یک لنز همگراکننده قرار دارد. اگر صفحات وجود نداشتند یک لنز کانونی‌کننده بعد از جفت صفحات تخت باعث تشکیل یک تصویر وارونه از چشمه می شد؛ تمام پرتوهای ساطع شده از چشمه در یک نقطه در صفحه تصویر سیستم کانونی می شد. در تصویر نشان داده شده، تنها پرتو ای که از نقطه A ساطع شده ردگیری شده‌است. همچنان که پرتواز جفت صفحات تخت میگذرد، چندین بار بازتاب می‌شود و چند پرتوی عبوری دیگر تولید می‌کند که بوسیلهٔ لنز کانونی‌کننده در صفحه نمایش در نقطه Á جمع‌آوری می‌شود. طرح تداخلی تکمیل شده بشکل حلقه‌های هم مرکز در می‌آید. تیزی حلقه‌ها به بازتاب آینه‌ها بستگی دارد. اگر بازتاب زیاد باشد، در نتیجه زیاد بودن ضریب Q ، نور تک رنگ یک مجموعه از حلقه‌های باریک و نورانی در پس زمینه‌ای تاریک درست می‌کند. یک تداخل سنج فابری- پرو با ضریب بالای Q را دارای ظرافت بالا می نامند.

بیشترین کاربرد رایج این تداخل سنج استفاده در فیلترهای دورنگی می‌باشد، که در آن تعدادی از اتالون‌ها روی یک سطح اپتیکی بوسیلهٔ لایه نشانی تبخیری نشانده می‌شوند. این فیلترهای اپتیکی معمولاً پهنای بازتاب و عبور دقیق تری نسبت به فیلترهای جذبی دارند. وقتی این فیلترها دقیق طراحی شده باشند، چون طول موجهای اضافی را جذب نمی‌کنند همواره خنک ترند. در شبکه‌های ارتباط راه دور از تقسیم‌کننده‌های طول موج یا ترکیب‌کننده‌های اتالون از جنس سیلیکون ناخالص یا الماس استفاده می‌شود. الماس ماده‌ای مناسب برای ساختن اتالون است زیرا رسانش گرمایی بالا دارد ولی همچنان ضریب پخش پایین خود را حفظ می‌کند. در سال 2005 تعدادی از شرکت‌های تجهیزات ارتباط راه دور شروع به استفاده از اتالون‌های جامد که خود فیبر نوری نیز هستند کردند. تشدیدکننده‌های لیزری معمولاً به عنوان تشدیدکننده‌های فابری- پرو معرفی می‌شوند. لیزرهای نیمه رسانا گاهی اوقات از هندسهٔ فابری- پرو استفاده می‌کنند، بخاطر سختی در لایه نشانی سطوح کوچک ته مدارها.

تفاوت در تابع عبور یک اتالون بخاطر تداخل بین بازتابهای زیاد بین دو سطح می‌باشد. تداخل سازنده بخاطر همفاز بودن پرتوهای عبوری اتفاق می افتد، و باعث یک عبور با شدت بالا در اتالون می‌شود. اگر پرتوهای عبوری همفاز نباشند، تداخل ویرانگر اتفاق افتاده باعث عبور حداقلی می‌شود. پرتوهای بازتابی چه همفاز باشند چه نه بستگی به طول موج نور، زاویه‌ای که نور در اتالون حرکت می‌کند، ضخامت اتالون و ضریب شکست مادهٔ بین سطوح بازتابی دارد. اختلاف فاز بین دو بازتاب موفق برابر است با δ

${\displaystyle \delta =\left(\frac{2\pi }{\lambda }\right)2n\ell \cos \theta .}$

اگر هر دو سطح دارای ضریب بازتاب R باشند، تابع عبور اتالون برابر است با

${\displaystyle T_e=\frac{(1-R{)}^2}{1+R^2-2R\cos \delta }=\frac{1}{1+F{\sin }^2(\delta /2)},}$

جایی که

${\displaystyle F=\frac{4R}{(1-R{)}^2}}$

ضریب ظرافت است. حداکثر عبور (${\displaystyle T_e=1}$

${\displaystyle R_{max}=1-\frac{1}{1+F}=\frac{4R}{(1+R{)}^2}}$

و این هنگامی اتفاق می افتد که اختلاف راه نیم مضرب فردی از طول موج باشد. ضریب ظرافت نیز (برای R > 0.5) از رابطهٔ زیر تخمین زده می‌شود:

${\displaystyle \mathcal{F}\approx \frac{\pi \sqrt{F}}{2}=\frac{\pi R^{1/2}}{1-R}}$

ویکی‌پدیای انگلیسی