Эталон Жира–Турнуа

В оптике эталон Жира –Турнуа представляет собой прозрачную пластину с двумя отражающими поверхностями, одна из которых имеет очень высокую отражательную способность, в идеале единицу. Из-за многолучевой интерференции свет, падающий на эталон Жира-Турнуа, (почти) полностью отражается, но имеет эффективный фазовый сдвиг, который сильно зависит от длины волны света .

Предположим, что это реально. Тогда независимо от . Это указывает на то, что вся падающая энергия отражается, а интенсивность однородна. Однако многократное отражение вызывает нелинейный фазовый сдвиг .${\ Displaystyle г_ {1}}$${\ Displaystyle | г | = 1}$${\ Displaystyle \ дельта}$ ${\ Displaystyle \ фи}$

Чтобы показать этот эффект, мы предполагаем, что это реально и , где - интенсивность отражения первой поверхности. Определить эффективный фазовый сдвиг через${\ Displaystyle г_ {1}}$${\ displaystyle r_ {1} = {\ sqrt {R}}}$${\ Displaystyle Р}$${\ Displaystyle \ фи}$

При R = 0 отражение от первой поверхности отсутствует, и результирующий нелинейный сдвиг фазы равен двустороннему изменению фазы ( ) – линейный отклик. Однако, как можно видеть, когда R увеличивается, нелинейный фазовый сдвиг дает нелинейный отклик и показывает ступенчатое поведение. Эталон Жира – Турнуа имеет приложения для сжатия лазерных импульсов и нелинейного интерферометра Майкельсона .${\ Displaystyle \ Phi = \ дельта}$${\ Displaystyle \ фи}$${\ Displaystyle \ дельта}$

Эталоны Жира-Турнуа тесно связаны с эталонами Фабри-Перо . В этом можно убедиться, исследуя полную отражательную способность эталона Жира-Турнуа, когда отражательная способность его второй поверхности становится меньше 1. В этих условиях свойство больше не наблюдается: отражательная способность начинает проявлять резонансное поведение, характерное для Фабри-Турнуа. Эталоны Перо.${\ Displaystyle | г | = 1}$

Схема эталона Жира-Турнуа, когда свет падает при нормальном падении на первую отражающую пластину.

Нелинейный фазовый сдвиг Φ как функция δ для различных значений R : (а) R = 0, (б) R = 0,1, (в) R = 0,5, (г) R = 0,9.

Амплитудная отражательная способность и групповая задержка, индуцированные интерферометром Жира-Турнуа с коэффициентом отражения по интенсивности первой поверхности = 0,3 и второй поверхности = 1, т.е. как для идеального отражателя (синяя линия). В этом случае амплитудная отражательная способность равна единице для всех частот и резонансное поведение интерферометра наблюдается только при заданной групповой задержке. Когда становится меньше 1 (красная и зеленая линии), например, из-за потерь в отражателе, интерферометр Жира-Турнуа начинает вести себя как эталон Фабри-Перо. Другими параметрами расчета являются =30 мкм, =1 и =0.${\ Displaystyle Р}$${\ Displaystyle R_ {2}}$${\ Displaystyle R_ {2}}$${\ Displaystyle т}$${\ Displaystyle п}$${\ Displaystyle \ тета _ {т}}$