Freier Spektralbereich
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Der freie Spektralbereich (englisch: free spectral range, FSR) ist ein Begriff aus der Optik und Lasertechnik, der optische Geräte wie Resonatoren oder Fabry-Pérot-Interferometer charakterisiert. Er gibt an wie nah sich verschieden vom Gerät unterstützte Moden oder Interferenzordnungen liegen. In der Regel ist ein großer freier Spektralbereich wünschenswert.
[Bearbeiten] Definition und Berechnung
Für einen Hohlraumresonator ist der freie Spektralbereich (Δν)FSB durch den Frequenzabstand der axialen (Gauss'schen) Resonatormoden gegeben. Für einen Stehwellen-Resonator der Länge L gilt dann
,
wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist. Ist der Resonator mit einem dispersiven Medium gefüllt, so muss c durch die Gruppengeschwindigkeit vg im Medium ersetzt werden.
Allgemeiner definiert man den freien Spektralbereich als die inverse Umlaufdauer (inverse round-trip time) eines optischen Pulses.
In einem Fabry-Pérot-Interferometer, bezeichnet der freie Spektralbereich (bei einer gegebenen Wellenlänge λ die Wellenlängendifferenz Δλ, bei der sich die Interferenzstreifen mter Ordnung bei der Wellenlänge λ und m + 1ter Ordnung bei der Wellenlänge λ + Δλ überlagern. Beim Spektrometer gilt dann 
,
[Bearbeiten] Quellen
- E. Hecht Optik, 4. Auflage 2005 Oldenbourg Verlag ISBN 3-486-27359-0
- Encyclopedia of Laser Physics and Technology
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