エタロンについて

透過パターン
透過率
アプリケーション
波長チューニング

透過パターン

ファブリペローエタロンは、部分反射コーティングされた一対のプラノ型平行プレートで構成されます。
プレート間は、キャビティを形成するための間隔hoで隔たれています。ここで多重反射されたビームがエタロン出力部で位相整合されるとき、エタロンの透過率は最大になります。そのためエタロンの透過曲線では、周波数軸に対して等間隔に透過スパイクが見られます。(右図)
ファブリペロー干渉計の透過パターン
patern sample
 
透過率

入射波面が角度θであるとき、エタロンの透過率は下の式で表されます。
formula
It: 透過光強度           Io: 入射光強度
R: ミラー反射率           Θ: 入射角(エタロン内部)
n: キャビティーの屈折率(エアギャップエタロンの場合: n=1)
ho: ミラー間隔            c: 光速
λ: 波長
エタロンの透過率とフィネスは、コーティングの反射率、表面品質、平行度、表面平坦度に依存します。さらに固体エタロンの場合には、基盤の均一性も影響します。
アプリケーション

ファブリペローエタロンのアプリケーションには、分光・分析・レーザ用途が挙げられます。レーザ用途には主に、内部共振器モードの選定やチューナブルレーザの発振線幅の狭くするアプリケーションがあります。
狭線幅を達成するには、余計な透過スパイクを避けるためのさらなる保護が必要になります。このためには、異なるFSRを持つ1対のエタロンを組合わせてFSRを広げ、非常に高い分解能を得る方法が有効です。
波長チューニング

エタロンを入射光に対して若干傾ける(角度15°未満)と、若干波長チューニングすることができます。この方法では、プレート間の光路を長くすることでスペクトル下方へ中心波長をチューニングできます。
また、ソリッド・エタロンでは温度変化(=光路長の変化)で、エアスペース・エタロンでは圧力変化(=屈折率の変化)でも、チューニングが可能です。
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