Einfluss der Gouy-Phase auf die Ergebnisse von längenmessenden Interferometern

Ein Gauß-Strahl wird beim Passieren der Strahltaille gegenüber einer ebenen Welle durch die Gouy-Phase um eine halbe Wellenlänge in Ausbreitungsrichtung verschoben. Diese scheinbare Änderung der Wellenlänge im Bereich der Taille kann sich unmittelbar auf die Ergebnisse einer interferometrischen Längenmessung auswirken und muss gegebenenfalls bei der Auswertung der Messergebnisse berücksichtigt werden. Ein 2-Wellenlängen-Interferometer arbeitet mit zwei Laserstrahlen, und beide haben ihre eigene Gouy-Phase, die sich direkt auf die Phase der sehr langen synthetischen Wellenlänge auswirkt. Damit werden deutlich größere Messfehler verursacht als bei einem einfachen Interferometer. Besonders starke Nichtlinearitäten sind im Messergebnis dann zu beobachten, wenn durch einen Farblängsfehler im optischen System die beiden Strahltaillen nicht mehr zusammenfallen. Modellrechnungen für ein fasergekoppeltes 2-Wellenlängen-Interferometer zeigen, dass die Gouy-Phasen bereits dann zu spürbaren Messfehlern führen, wenn der Farblängsfehler noch deutlich im beugungsbegrenzten Bereich liegt und dadurch die Fasereinkoppeleffizienz noch nicht wesentlich durch den Farbfehler beeinträchtigt ist.