Rezonátorok

Rezonátorok olyan fizikai rendszerek, amelyek saját rezonáns módjaikban energiát tárolnak, és külső excitáció hatására kiemelten reagálnak bizonyos frekvenciák környékén. Amikor a külső meghajtás a rendszer természetes frekvenciáján hat, a válasz amplitúdója megnő, és a rendszer általában a többi frekvenciát kiszűri.

A rezonancia alapja a rendszer saját eigenfrepciencie és a hozzá tartozó rezgési mód. A jellemző paraméterek közé tartozik a természetes frekvencia, a csillapítás mértéke és a Q-faktor (minőségfaktor), amely a rezonancia sávszélességét és a veszteségeket jellemzi.

Tipusai közé tartoznak a mechanikus, elektromágneses, optikai és akusztikus rezonátorok. Mechanikus rezonátorok például hangvillák, cantilever-szerkezetek és MEMS-rezonátorok. Elektromágneses rezonátorok közé tartoznak LC-körök, piezoelektromos és kristályrezonátorok. Optikai rezonátorok közé tartoznak a Fabry–Pérot cellák és a gyűrűs rezonátorok (ring resonators). Akusztikus rezonátorok példái a Helmholtz-rezonátorok és más hangrezonátorok.

Alkalmazások közé tartozik a szűrés és az oszcillátorok építése a rádió- és mikrohullámú rendszerekben, a frekvenciastabilizálás, a szenzorok, az optikai kommunikáció és a lézertechnika, valamint a spektroszkópia és kvantumszonda-kísérletek.

Tervezés és mérés szempontjából fontos a csatolás mértéke, a csillapítás és a hőmérséklet-stabilitás. A Qfaktor vagy minőségi tényező adja meg, mennyire éles a rezonancia; a sávszélesség pedig az alkalmazástól függ. A rezonátorokat gyakran külső meghajtással vagy paraméterezéssel hangolják.