法布里－珀罗干涉仪(卷名：物理学)
Fabry-Perot interferometer
这是C.法布里和A.珀罗于1897年所发明的一种能实现多光束干涉的仪器。由于它所产生的干涉条纹非常细锐，一直是长度计量和研究光谱超精细结构的有效工具；它还是激光共振腔的基本构型，其理论也是研究干涉滤光片的基础。在光学中一直起着重要的作用。
法布里- 珀罗干涉仪由平行放置的两块平面玻璃板或石英板P1、P2组成(图1)。在两块相对的平面上镀有高反射率的膜层，镀膜表面的平整度要在 1/20至1/100波长范围之内。这两个高反射率表面之间的空气层就是借以产生多光束干涉的平行平面板。为消除两平板相背平面上的反射光的干扰，每块板都不是平行平面板，而是使两面有一很小的楔角。最初把干涉仪中的一块平面板固定不动而使另一块可以平移。机械上严格保证可移平面板的自身平移是比较困难的，现大多是把两高反射面的间隔用热膨胀系数很小的殷钢环固定下来。这种间隔固定的法布里- 珀罗干涉仪通常称作法布里－珀罗标准具。也常用一块平行平板玻璃（或石英）两面镀膜做成标准具。
图1表示光在两块高反射平面间进行多次反射的情形。自扩展光源上任一点发出的一束光，射在两高反射平面上后，光就在两者之间多次往返反射，结果构成多束平行的透射光(1)，(2)，(3)， …… 和多束平行的反射光 (1)′，(2)′，(3)′，……。在这两组光中，相邻光的位相差都相同，即位相差为
，式中n和d分别为空气层的折射率和厚度，i为光在反射面上的入射角，λ为光波波长。由光的干涉可知，此时属等倾干涉，透射光在无限远或透镜焦平面上所产生的干涉条纹的形状为同心圆。
干涉图样的光强分布也不难求得。由简单的计算知，透过法布里－珀罗干涉仪的光在透镜焦平面上所产生的光强分布为式
所表示，式中Io为入射光强，R为反射面的反射率。图2表示对不同的R值IT/Io与位相差 δ的关系。由图可见，反射面的反射率越高，由透射光所得的干涉亮条纹就越细锐。图中，根据透射光和反射光的互补关系，也表示出反射光在透镜焦平面上所生干涉条纹的光强分布。
图3即为透过法布里－珀罗干涉仪的光在透镜焦平面上所生干涉图样的照片。
表征法布里- 珀罗标准具的两个重要参量如下：
自由光谱范围 这是指用给定标准具所能研究的最大光谱范围δλ，可表示为
。在给定d的标准具中，若入射光的波长在λ到λ＋δλ的波长范围以内，则所生干涉环不重叠。因此δλ就是用给定标准具研究波长在 λ附近的光谱结构时所能研究的最大光谱范围，δλ称为标准具常数或标准具的自由光谱范围。分辨本领 表征标准具特性的另一个重要参量是它所能分辨的最小波长差Δλ，就是说，当波长差小于这个值时，两组条纹不再能分辨开。常称Δλ为分辨极限，而把
称作分辨本领。分辨本领可由下式表示
，其中k为干涉级次，Ne为有效的等强干涉光束的数目。Ne与反射面反射率R有下列关系
，因此R越大，分辨本领就越高。一般取R在90％以上。k与间隔d有关，即
2nd＝kλ，因此，d越大，分辨本领越高。但考虑到d对自由光谱范围的影响，所以在实际应用中，应针对所研究的具体问题，合理地选择标准具的间隔d。
在用法布里- 珀罗标准具研究光谱线的超精细结构时，常把它和光谱仪联用，如图4所示。
