光共振器（FP共振器）

光学フィルターの文脈では、 「FP キャビティ」はファブリ ペロー フィルターの主要コンポーネントであるファブリ ペロー キャビティの略です。その意味とフィルター性能への影響について、さらに詳しく説明します。

FPキャビティとは何ですか?

FP キャビティは、本質的には、正確なキャビティ長を保って互いに向かい合う2 つの高反射平行ミラーによって形成される共振光キャビティです。光が閉じ込められ、ミラー間で前後に跳ね返るチャンバーのようなものだと考えてください。

どのように機能しますか?

キャビティに入る光は、ミラー間で複数の反射を受けます。ただし、特定の波長のみがこれらの反射後に建設的に干渉し、キャビティ内に残るため、フィルター効果が生じます。これらの特定の波長はキャビティの長さと共鳴するため、 「共鳴キャビティ」と呼ばれます。

フィルター性能への影響:

FP キャビティは、いくつかの点でフィルターのパフォーマンスに大きな影響を与えます。

    • 中心波長:キャビティの長さによって、キャビティ内で共振して伝送される主波長が決まり、フィルターの中心波長が定義されます。
    • 帯域幅:ミラーの反射率とキャビティ長は、透過光の帯域幅に影響します。反射率が高く、キャビティ長が正確であれば、帯域幅は狭くなり、中心波長付近の狭い範囲の波長のみが通過することになります。
    • シャープネス:フィルタ エッジ (通過帯域と阻止帯域間の遷移) のシャープネスもキャビティの設計に依存します。高い反射率と正確なキャビティ長は、遷移のシャープさに貢献します。
    • 感度: FP フィルターは、キャビティ長、温度、入射光角度の変化に本質的に敏感であり、フィルターの性能に影響を与える可能性があります。慎重な設計と制御が重要です。

利点:

    • 共鳴特性により、 FP キャビティは非常に狭い帯域通過フィルタリングを実現できるため、レーザークリーンアップや分光法など、正確な波長選択を必要とするアプリケーションに最適です。
    • 他のフィルタータイプと比較して、比較的シンプルな設計になっています。

デメリット:

    • 環境の変化に敏感であり、安定したパフォーマンスを得るには慎重な制御が必要です。
    • キャビティ内の位置ずれや不完全性により、パフォーマンスが影響を受ける可能性があります。

全体：

FP キャビティを理解することは、ファブリ ペロー フィルタの動作とパフォーマンスを理解する上で非常に重要です。キャビティ設計を最適化し、その環境を制御することで、さまざまなアプリケーションで選択性の高い高精度のフィルタリングを実現できます。

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