Простейший интерферометр Маха-Цендера-Рождественского.

Е сли длины плеч различны, то появляется разность фаз.

Такой интерферометр называется однопроходным, так как излучение проходит через плазму 1 раз.

Плечо, в котором помещена плазма, называется измерительным.

В котором нет плазмы – опорным.

И нтерференционная картина без плазмы

Интерференционная картина при помещении плазмы.

При помещении плазмы интерференционные полосы искривятся.

Интерферометр Майкельсона.

Я вляется двухпроходным интерферометром.

Плюсы:

1 - Излучение проходит через плазму 2 раза.

2 - Меньшее количество зеркал.

3 - Более высокая виброзащищенность.

4 - Чувствительность в 2 раза больше, чем у интерферометра Маха-Цендера-Рождественского

5 - Опорное плечо можно сделать более коротким.

Минусы:

1 - Так как излучение проходит через плечо 2 раза то временное разрешение ухудшается.

2 - Отраженное излучение падает обратно в излучатель. Это может привести к изменению интенсивности луча. Поэтому необходимо ставить оптическую развязку.

Интерферометр Фабри-Перо.

Ч ем больше коэффициент отражения зеркал в таком интерферометре, тем больше чувствительность. Распределение интенсивности интерференционных полос имеет гармонический характер.

R₂>>R₁

В интерферометре Фабри-Перо можно получить очень большую чувствительность. За счет этого мы теряем временное разрешение.

П олуширина – ширина на полувысоте

Чем меньше ∆ν, тем больше монохроматичность и больше когерентность

Накачка (световая вспышка, импульс тока, лазер) – необходима, чтобы атомы перевести в верхнее метастабильное состояние.

Любой резонатор имеет свой собственный набор частот

Длина волны видимого света 500 ангстрем

Два типа уширения линий: неоднородная (Гаусовская) и однородная (Лоренцовская)

Если обладает Доплеровское уширение

Частицы, имеющие составляющую, будут сдвигаться

Столкновение частиц ведёт к изменению ∆ν

Если Доплер, то неоднородное уширение (Гаусовская) Если столкновение максимально, то однородное уширение (Лоренцовское)

При однородном уширении генерация происходит на частицы одной собственной моды резонатора. При неоднородном будет происходить на всех. Расстояние между соседними модами L – длина резонатора

He – Ne лампа

На запрещённом уровне идёт накачка

При столкновении He c Ne, He передаёт Ne свою энергию и переходит в возбуждённое состояние

Нижний уровень переходит в основное состояние, если атом сталкивается со стенкой

Диагностика

He – Ne лазер

Напыляем зеркала резонатора, чтобы хороший был коэффициент отражения

Получим такую картину, если начнём менять расстояние между зеркалами

Малому изменению длины соответствует большое изменение интенсивности

После того как поставили плазму, оптическая длина пути изменится. Надо настроить плазму так, чтобы она вошла в участок α

Оптическая ось – направление в кристалле, у которого коэффициент преломления не изменяется

Двойной луч преломления –

Фазовая скорость υ_ф= излучения будет одинаковой во всех направлениях υ_ф1= υ_ф2=

Её можно разделить на две составляющие. Возьмём когда разность фаз = , это говорит о том, что когда одна находится в max, вторая отстаёт на (в центре) => вектор поляризации будет вращаться во времени – круговая поляризация. Четверть пластины служит для преобразования круговой поляризации в линейную

4-х зеркальный резонатор Ф.П.

3-х зеркальный интерферометр

Появление плазмы меняет добротность лазера, α

Коэффициент отражения Ф.П. зависит от расстояния между зеркалами