Discussion:Interféromètre de Fabry-Perot

Finesse et nombre d'aller-retours

Dans certains domaines, on considère (en première approximation) que le Fabry-Perot est un système multi-passages, c'est-à-dire permettant à la lumière de faire un grand nombre d'aller-retours à travers le milieu contenu dans le Fabry-Perot. Pour obtenir la longueur équivalente traversée, doit-on multiplier la longueur du fabry-perot pas la finesse ou par le coefficient de finesse ?

lagaffe 6 décembre 2006 à 15:52 (CET)

Ok, j'ai trouvé la relation et je l'ai ajoutée

lagaffe 6 décembre 2006 à 17:20 (CET)

Définition de la finesse

En toute rigueur, la finesse d'une cavité optique se définit dans l'espace des fréquences. On peut alors montrer que si l'on définit la finesse comme proposé dans cet article, on commet une erreur relative de l'ordre du rapport entre l'intervalle spectral libre et la fréquence de résonance. Dans la plupart des cas, cette erreur est négligeable. Cependant, l'erreur commise est supérieure à 10% dès que la longueur du Fabry-Perot devient inférieure à 10 fois la longueur d'onde de la lumière. C'est typiquement le cas des micro-résonateurs à semiconducteur.

A propos de la bande passante...

... des filtres interférentiels, il me semble que la valeur donnée (10nm) est un peu arbitraire ; tout dépend de ce que l'on désire faire. Dans de nombreuses applications modernes, ce n'est pas 10nm que l'on désire sélectionner, mais 1nm, 0.1nm, etc. Par exemple, en physique solaire, on cherche parfois à obtenir des bandes passantes du même ordre de grandeur que la largeur a mi-hauteur d'une raie de Fraunhoffer du spectre solaire, soit environ 100mÅ.

formule finesse

Il me semble que la finesse est petit delta lambda / grand delta lambda, et non pas l'inverse. Ainsi la finesse augmente bien quand la largeur des franges diminue.

-Edit Adrien.M -: Il me semble aussi que la le petit delta lambda est usité pour la largeur a mi hauteur d'un pic et Grand delta lambda pour la 'distance' entre deux pics, le schéma à droite me semble incorrect, il faudrait échanger les deux symboles. En fréquence F=DELTA(p)/delta(p) ? On peut rajouter pour le Fabry Perot des relations entre la finesse et les optiques (miroirs) utilisés: F = π*racine(r1*r2)/(1-r1*r2) - avec r1 et r2 les coefficients de reflexion en amplitude- , soit environ 2pi/(T1+T2), T1 T2 les transmission en intensité. Pour des optiques identiques F~= pi/T

Problème sur le graphique

Formule finesse : La formule est correcte mais la courbe non. Le petit et grand delta sont inversés. Ce qui est absurde sur l'image c'est que petit delta est plus grand que grand delta...

Transmission en longueur d'onde: très mauvaise idée => ARTICLE FAUX !!

Il ne faut jamais traiter le Fabry-Pérot en longueur d'onde, c'est une mauvaise idée qui conduit à des erreurs bien illustrée par cet article.

Les résonance d'une cavité linéaire sont données par: $\lambda _{j}={\frac {L}{j}}$ avec L la longueur de la cavité

Les résonances ne sont alors absolument pas séparé par un écart constant en longueur d'onde!!! Il est rigoureusement impossible de définir le $\delta \lambda$ (ou $\Delta \lambda$ d'ailleur), qui n'est pas le même pour tout les pics. au passage on utilise $\Delta$ pour la distance entre les pics et $\delta$ pour leur largeur.

Même si celà devient approximativement correct lorsque $\lambda >> L$ (dans le domaine optique c'est assez vrai), ça reste une approximation inutile qui peut conduire a écrire des choses tout à fait fausses!

Il est beaucoup plus simple de faire le traitement en fréquence, car on a alors: $f_{j}={\frac {c}{\lambda }}=j{\frac {c}{2L}}=j\Delta f$ ce qui est rigoureusement exact.

C'est d'ailleur le traitement qui est fait sur la page en anglais.

D'une manière générale, il vaut toujours mieux considérer la fréquence que la longueur d'onde en physique, et le Fabry-Pérot ne déroge pas à la règle.

Intervalle spectrale libre

Un concept bien connu et qui intervient vers la fin de l'article, mais qui n'est nulle part défini. Dans cette page de discussion, il y a la formule ISL $\Delta f=c/2L$. Je propose de la mettre dans le texte. DieHenkels (discuter) 23 janvier 2022 à 14:33 (CET)

Calcul du déphasage

La démonstration du calcul du déphasage entre deux rayons successifs peut être menée de manière plus efficace (moins calculatoire). Cela devrait aider à comprendre pour des novices. Il suffit de considérer le déphasage entre les points B et B', avec B' image de B par symétrie axiale par rapport à la première interface air-verre. Le déphasage en $2nlcos(i)$ apparaît alors directement au sein du triangle rectangle BB'H avec H la projection de B sur l'axe (CD) = (B'C).

Concrètement ce raccourci est basé sur le principe de retour inverse de la lumière : B et H sont selon le même plan d'onde donc à la même phase pour une onde plane venant de l'infini à droite.

En revanche, cela suppose un schéma revisité afin de s'assurer de gagner en clarté. BarbarianBaby (discuter) 16 juin 2022 à 11:45 (CEST)