法布里－珀羅干涉儀

在光學中，法布里－佩羅干涉儀（英文：Fabry–Pérot interferometer）是一種由兩塊平行的玻璃板組成的多光束干涉儀，其中兩塊玻璃板相對的內表面都具有高反射率。法布里－佩羅干涉儀也經常稱作法布里－佩羅諧振腔，並且當兩塊玻璃板間用固定長度的空心間隔物來間隔固定時，它也被稱作法布里－佩羅標準具或直接簡稱為標準具（來自法語étalon， 意為“測量規範”或“標準”），但這些術語在使用時並不嚴格區分。這一干涉儀的特性為，當入射光的頻率滿足其共振條件時，其透射頻譜會出現很高的峯值，對應着很高的透射率。法布里－佩羅干涉儀這一名稱來自法國物理學家夏爾·法布里和阿爾弗雷德·佩羅。

法布里－佩羅干涉儀的共振特性和二項色性濾鏡所利用的共振特性是相同的。實質上，二項色性濾鏡是由很薄的法布里－佩羅干涉儀組連續排列得到的，從而在設計上它們有着相同的數學處理方法。法布里－佩羅干涉儀還被廣泛應用在通信、激光和光譜學領域，它主要用於精確測量和控制光的頻率和波長。當代工藝已經能夠製造出非常精密且可調諧的法布里－佩羅干涉儀。 ^[1] 

對於法布里－珀羅標準具而言，其透射率隨波長的顯著變化是由於兩塊反射板之間多重反射光的干涉。當透射光為同相時它們有相長干涉，對應着標準具透射率的峯值；而當透射光反相時則對應着透射率的極小值。多重反射光彼此是否同相，取決於入射光的頻率、光線在標準具內傳播的折射角、標準具的厚度及其所用材料的折射率。

法布里－珀羅標準具中，兩束相鄰的反射光之間的光程差

，在不考慮相移時的相位差為

另外，內界面反射率都為

，則標準具的透射率函數由下式給出

其中

。

當相鄰兩束光之間的光程差為波長的整數倍時，透射率函數有最大值1。在介質無吸光的情形下，標準具的反射率滿足

當

，也就是光程差為波長的半奇數倍時透射率函數有最小值，此時對應着反射率的最大值

在透射率函數上，兩個相鄰的透射峯值之間的波長間隔被稱作標準具的自由光譜範圍（FSR），它由下式給出：

其中

是最近峯值的中心波長。

用自由光譜範圍除以透射率函數的半高寬（峯值高度一半時的透射峯寬度），得到的值稱作精細度（Finesse）：

對於較高的反射比（

），精細度通常可近似為

從這個公式可知反射比越高時標準具的精細度越高，對應其透射峯越鋭利。此外標準具的品質因數

等於諧振頻率和半高寬的比值，因此精細度也正比於品質因數{\displaystyle Q\,}，這意味着精細度代表了諧振腔的耗散，精細度越高説明諧振腔的耗散越低。

嚴格意義上的法布里－珀羅干涉儀與標準具的區別在於：干涉儀中兩塊玻璃板的間隔長度是可調的，從而能夠控制不同波長的色光的透射率；並由於透射率還和入射光的傾角有關，通常干涉儀本身也是可旋轉的。 ^[1]