Эталон Жире — Турнуа
Эталон Жире — Турнуа (англ. Gires–Tournois etalon) в оптике представляет собой прозрачную пластину между двумя отражающими поверхностями, одна из которых полупрозрачна, а коэффициент отражения другой — близок к единице. Из-за многолучевой интерференции свет, падающий на эталон Жире-Турнуа, (почти) полностью отражается, но имеет эффективный фазовый сдвиг, который сильно зависит от длины волны света[1].
Комплексная амплитудная отражательная способность эталона Жире — Турнуа определяется формулой
где r 1 — комплексная амплитуда отражательной волны от первой поверхности,
- n — показатель преломления пластины
- t — толщина пластины
- θ t — угол преломления света внутри пластины
- λ — длина волны света в вакууме.
Нелинейный эффективный фазовый сдвиг
Файл:Phase Shift.gif
Нелинейный фазовый сдвиг Φ как функция δ для различных значений R : (a) R = 0, (b) R = 0,1, (c) R = 0,5 и (d) R = 0,9.
Предположим, что это реальна, затем , независимо от . Это указывает на то, что вся падающая энергия отражается, а интенсивность однородна. Однако многократное отражение вызывает нелинейный сдвиг фазы ,
Чтобы показать этот эффект, мы предполагаем реально и , где является отражательной способностью первой поверхности. Определим эффективный фазовый сдвиг через
Получаем выражение
Для R = 0 отсутствие отражения от первой поверхности и результирующий нелинейный сдвиг фазы равны изменению фазы в обоих направлениях () — линейный отклик. Однако, при увеличении R нелинейный сдвиг фазы дает нелинейный отклик на и показывает пошаговое поведение. Эталон Жире-Турнуа применяется для сжатия лазерных импульсов и нелинейного интерферометра Майкельсона .
Эталоны Жире-Турнуа тесно связаны с эталонами Фабри-Перо. Это можно увидеть, изучив полную отражательную способность эталона Жире-Турнуа, когда отражательная способность его второй поверхности становится меньше 1. В этих условиях равенство больше не наблюдается: отражательная способность начинает проявлять резонансное поведение, характерное для эталонов Фабри-Перо.
Примечания
- F. Gires, and P. Tournois. Interferometre utilisable pour la compression d'impulsions lumineuses modulees en frequence (фр.) // C. R. Acad. Sci. Paris : magazine. — 1964. — Vol. 258. — P. 6112–6115.