Untersuchung eines Scanning-Fabry-Perot-Interferometers zur Bestimmung kleiner optischer Verluste:
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1992
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UNTERSUCHUNG EINES
SCANNING-FABRY-PEROT-INTERFEROMETERS ZUR BESTIMMUNG
KLEINER OPTISCHER VERLUSTE
DISSERTATION
ZUR ERLANGUNG DES GRADES EINES
DOKTOR-INGENIEURS
DER
FAKULTAET FUER ELEKTROTECHNIK
AN DER RUHR-UNIVERSITAET BOCHUM
VON
THOMAS GORETZKY
DATTELN
BOCHUM 1992
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
2. MESSMETHODEN ZUR BESTIMMUNG KLEINER OPTISCHER VERLUSTE 3
2.1. SPEKTRALPHOTOMETER 3
2.2. DAS DECAY-TIME-VERFAHREN 5
2.3. EIN INKOHAERENTES VERFAHREN 9
2.4. DAS SCANNING-FABRY-PEROT-INTERFEROMETER 11
3. DAS FABRY-PEROT-INTERFEROMETER 13
3.1. REFLEXION UND TRANSMISSION 13
3.2. DIE AIRY-FUNKTIONEN 15
3.3. CHARAKTERISIERUNG VON FABRY-PEROT-INTERFEROMETERN 22
4. GAUSSSCHE STRAHLEN 26
4.1. RESONANZFREQUENZEN VON RESONATOREN MIT GAUSSSCHEN STRAHLEN 30 4.2.
OFF-AXIS-MODEN 32
4.3. AUSBREITUNG VON GAUSSSCHEN STRAHLEN 33
4.4. BERECHNUNG VON INTERFEROMETER-ANORDNUNGEN 35
5. THEORIE DES SCANNING-INTERFEROMETERS 39
5.1. BERECHNUNG DES TRANSMISSIONSSIGNALS 39
5.2. NUMERISCHE BERECHNUNG DER TRANSMITTIERTEN LEISTUNG 43
5.3. ANWENDUNG DER ERGEBNISSE AUF SCANNING-INTERFEROMETER 49
5.4. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 53
6. AUFBAU DES SCANNING-INTERFEROMETERS 55
6.1. MECHANISCHER AUFBAU 55
6.2. DIE VERSTELLEINHEITEN DER INTERFEROMETERSPIEGEL 59
6.3. DER EINFLUSS DER ATMOSPHAERE 62
6.4. OPTISCHER AUFBAU DES INTERFEROMETERS 66
6.5. DETEKTION DER MESSSIGNALE 68
7. AUFNAHME UND AUSWERTUNG DER MESSSIGNALE 74
7.1. AUSWERTUNG DES TRANSMISSIONSSIGNALS 74
7.1.1. BESTIMMUNG DES REFLEXIONSFAKTORS AUS DER HALBWERTSBREITE 74
7.1.2. BESTIMMUNG DES REFLEXIONSFAKTORS MITTELS REGRESSION 76
7.1.3. DIE LAENGENAUSDEHNUNG DES PIEZOELEMENTES 78
7.1.4. KRITERIEN ZUR BEURTEILUNG DER TRANSMISSIONSPEAKS 80
7.2. BESTIMMUNG DER REFLEXIONSFAKTOREN EINZELNER ELEMENTE 81
7.3. DIE ENTWICKELTE SOFTWARE 82
8. DIE JUSTIERUNG DES INTERFEROMETERS 88
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
8.1. JUSTIERUNG DER OPTISCHEN BAUELEMENTE 88
8.2. JUSTIERUNG DER RESONATORSPIEGEL 89
8.3. ABHAENGIGKEIT DER MESSERGEBNISSE VON DER JUSTIERUNG 94
8.4. AUTOMATISCHE JUSTIERUNG DER INTERFEROMETERSPIEGEL 97
9. MESSUNGEN AN OPTISCHEN BAUELEMENTEN 99
9.1. MESSUNG DER GESAMTREFLEXIONSFAKTOREN VON SPIEGELN 99
9.2. BESTIMMUNG DER DURCH KAPILLAREN VERURSACHTEN VERLUSTE 101
9.3. AUFLOESUNG DES MESSVERFAHRENS 108
10. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 112
11. ANHANG 114
LITERATURVERZEICHNIS 119
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