Доступные стандартные виды измерений для учебного комплекса «Резонатор Фабри-Перо» серии CA-1140

• Юстировка резонатора: Юстировка зеркал резонатора и регулировка его длины являются первостепенными задачами при настройке резонатора Фабри-Перо. Последовательное улучшение резонатора в несколько итераций, начиная с группы резонансных пиков и заканчивая четкой резонансной структурой, является основной проблемой точной настройки лазерной системы.

• Свободный спектральный диапазон и модовое расстояние: Одним из характерных параметров резонатора Фабри-Перо является свободный спектральный диапазон (ССД). ССД – это частотный интервал между двумя последовательными осевыми модами резонатора. ССД резонатора можно рассчитать, используя длину резонатора. С помощью этого значения может быть откалиброван дисплей осциллографа в МГц масштабе. С помощью такой относительной калибровки может быть определено модовое расстояние для гелий-неонового лазера.

• Точность резонатора: Еще одним важным параметром резонатора Фабри-Перо является его точность. Тонкость характеризует подавление светопропускания между максимумами пропускания. Для определения точности резонатор Фабри-Перо должен быть хорошо отъюстирован. По данным с экрана осциллографа вычисляются значения ССД и ширины пика на половине максимальной высоты, в результате чего можно рассчитать точность резонатора Фабри-Перо.

• Модовый спектр резонатора: В установке используется двухмодовый He-Ne лазер. Две моды линейно поляризованы и остаются перпендикулярными друг другу. Во время прогрева лазера наблюдается переключение между модами. Поскольку при нагревании лазерная трубка меняет свои размеры, длина гелий-неонового резонатора становится оптимальной для той или иной моды в зависимости от температуры. Модовый спектр меняется, как показано на приведенной ниже последовательности графиков осциллографа.

• Поляризационное поведение (только полная версия): С помощью вращающегося поляризатора (поз. 10) можно подавить ту или иную моду излучения лазера при повороте поляризатора. Приведенная выше последовательность графиков осциллографа также соответствует поведению сигнала в зависимости от угла поворота поляризатора.
• Замена зеркал резонатора (только полная версия): Влияние ССД: Целью полной версии учебного комплекса является оценка влияния различных наборов зеркал резонатора на характеристики резонатора Фабри-Перо. С помощью дополнительной пары вогнутых зеркал (r_ВЗ = 100 мм) определяют изменение отклика резонатора Фабри-Перо. Используя эти зеркала и юстируя резонатор, доступен другой ССД. В ходе эксперимента могут быть рассмотрены отличия этого резонатора от резонатора длиной 75 мм.
• Различные типы резонатора: Другие сферические резонаторы с вогнутыми зеркалами, кроме конфокального резонатора (d = r_ВЗ), могут быть проверены путем изменения расстояния до зеркала d (например, концентрический резонатор с d = 2 r_ВЗ). Предметом анализа в данном эксперименте является оценка изменения точности резонатора.
• Резонатор с плоским зеркалом (только полная версия): Сначала резонатор оснащается двумя плоскими зеркалами без дополнительного расширения луча. Опять же, резонатор необходимо отъюстировать, но теперь расстояние между двумя зеркалами сохраняется произвольно. Здесь юстировка намного более критична, чем в случае со сферическим резонатором. Здесь ССД и точность определяются как функция длины резонатора.

На следующем этапе диаметр лазерного луча должен быть увеличен с помощью  оптики для расширения пучка. Теперь юстировка резонатора Фабри-Перо становится менее сложной. Далее снова измеряются ССД и точность резонатора. Если предположить, что резонатор хорошо отъюстирован, то точность будет больше, чем в случае без расширения пучка.