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Submitted on 1 Jan 1958

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Spectromètre interférentiel à sélection par l’amplitudede modulation

Pierre Connes

To cite this version:Pierre Connes. Spectromètre interférentiel à sélection par l’amplitude de modulation. Journal dePhysique et le Radium, 1958, 19 (3), pp.215-222. �10.1051/jphysrad:01958001903021500�. �jpa-00235803�

215.

SPECTROMÈTRE INTERFÉRENTIEL A SÉLECTION PAR L’AMPLITUDE DE MODULATION (1)

Par P. CONNES,Laboratoire de Bellevue.

Résumé. 2014 Description d’une nouvelle méthode spectrométrique spécialement adaptée à l’infra-rouge. En remplaçant les deux miroirs d’un interféromètre de Michelson par des réseaux utiliséssous la même incidence, et en faisant varier linéairement en fonction du temps la différence demarche entre les deux faisceaux on peut moduler dans un spectre complexe un seul élément spectral,de largeur égale à la limite de résolution théorique du réseau. L’angle solide du faisceau utilisableétant beaucoup plus grand que dans l’emploi classique du réseau, cette méthode permet un gainde luminosité important. Le premier appareil réalisé est décrit ainsi que les premiers résultatsobtenus.

Abstract. 2014 A new spectrometric method, chiefly useful in the infrared is described. Byreplacing the mirrors of a Michelson interferometer by two gratings under equal incidence andvarying the path difference between the two beams in a linear way, one is able to modulate in acomplex spectrum a single element whose width is equal to the theoretical resolution limit of thegrating. The solid angle of the admissible beam is much greater than in a classical spectrometer,thus this method gives an important increase in luminous flux. The first instrument is describedtogether with the first experimental results.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 19, MARS 1958,

Deux méthodes différentes permettant d’aug-menter l’énergie disponible en spectrométrie infra-rouge sont examinées au cours du Colloque. Saivantla première (employée par de nombreux partici-pants, mais dont l’intérêt est plus particulièrementillustré par les communications de R. Chabbal etR. Greenler) on augmente l’étendue du faisceauaccepté par le spectromètre, en remplaçant unappareil à réseau par un ou plusieurs étalons Fabry-Perot en série. La seconde (qui pourrait être bap-tisée Spectrométrie interférentielle à sélection parla fréquence de modulation) est décrite dans lescommunications de P. Fellgett, J. Strong etG. A. Vanasse, J. Connes, H. A. Gebbie et L. Mertz;elle augmente le temps disponible pour la mesure dechaque élément. spectral en permettant l’étudesimultanée des différents éléments spectraux (2).Le spectromètre interférentiel à sélection par

l’amplitude de modulation (SISAM) que nous

allons décrire ici se rattache sans ambiguïtépossible au premier type (augmentation de l’éten-due), bien que par les moyens employés, il

rappelle un peu le second. Il comporte un nouveaumode d’utilisation des appareils dispersifs (réseauxou prismes) qui permet d’obtenir leur pouvoir derésolution théorique, tout en acceptant un faisceaude même angle solide qu’un étalon F.-P. de mêmerésolution.

’

Nous nous contenterons d’en indiquer le prin-(1) Les deux communications de P. Connes ont ici été

rassemblées en un seul article.(2) Si le modulateur utilisé est un interféromètre de

Michelson, l’étendue est la même qu’avec un étalon F.-P.,de sorte que les avantages des deux méthodes se trouventréunis. ,

cipe et les principales propriétés dans le cas del’application au réseau, renvoyant le lecteur pourune étude plus complète à un article [1] non

encore’ paru au moment du Colloque. Nous décri-rons ensuite un peu plus en détails le premierappareil construit et ses performances..

FIG. 1.

1. Principe. - Oa remplace les deux miroirs’d’un interféromètre de Michelson par deux réseauxidentiques RI’ R 2 (fige 1 ). L’image R2 de R 2

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01958001903021500

216

coupe R 1 en son milieu. Si l’appareil est éclairé parun faisceau parallèle monochromatique de nombre.d’onde ao et si l’angle d’incidence est tel que lesrayons soient renvoyés exactement sur eux-mêmes(comme dans un montage Littrow) les deux fais-ceaux sortants sont parallèles, comme avec un inter-féromètre de Michelson classique dont les miroirs(réel et virtuel) sont parallèles et reçoivent unfaisceau parallèle sous l’incidence normale. Dansles deux cas l’état d’interférence est le même pourtous les rayons. Si l’on fait varier la différence demarche 8 entre les deux faisceaux (par exemple enfaisant tourner la lame compensatrice C), le fluxlumineux transporté par le faisceau sortant estmodulé à 100 % avec une fréquence 1V = v a.(l’énergie étant alternativement transmise et réflé-

’

chie par l’interféromètre).Si maintenant on fait tourner RI et R2 d’un petit

angle, dans le même sens (R, et R2 tournant alorsen sens inverse), tout se passe comme si l’on déré-glait un interféromètre de Michelson classique et laprofondeur de modulation baisse rapidement pourla radiation ao ; en revanche elle augmente etdevient égale à l’unité pour une autre radiation a,voisine de ao et telle que ses rayons soient main-tenant renvoyés sur eux-mêmes. Il est donc pos-sible de faire l’enregistrement d’un spectre com-plexe en l’explorant par rotation des réseaux(comme avec un spectromètre classique) à condi-tion d’utiliser un amplificateur qui transmette seu-lement la composante alternative du signal lumi-neux reçu par le détecteur.

Il est facile de calculer la forme du pic de modu-lation obtenu au passage d’une raie infiniment fine,c’est-à-dire celle de la fonction d’appareil. A condi-tion de supposer les réseaux diaphragmés par deslosanges dont les diagonales soient égales à leurhauteur et leur largeur, on trouve que cette fonc-tion est la même que pour un spectromètre Littrowéquipé d’un réseau identique (non diaphragmé) etdont les fentes sont infiniment fines, c’est-à-direune fonction de diffraction (sin X IX) 2. Le po1].voir derésolution est donc égal au pouvoir de résolutionthéorique classique du réseau a 0 = 2ll"’A (l étantla projection de la largeur du réseau sur la directiondes ràyons lumineux).

Supposons maintenant que le diaphragmed’entrée D au lieu d’être infiniment petit admettedes rayons inclinés d’un angles par rapport auxprécédénts. La différence de marche entre deux .rayons émergents issus d’un même incident dépendde E ; la variation est maximum pour un rayontombant sur le bord des réseaux, où elle est lamême qu’avec un interféromètre de Michelson clas-sique dont les miroirs seraient parallèles et dis-tants de l. On en déduit que D doit être circulaire,’et que l’angle solide S2 admissible est le mêmequ’àvec un interféromètre de Michelson (ou unétalon F.-P.) donnant le même pouvoir de réso-

lution. On sait [2] qu’avec ces appareils le com-promis le plus satisfaisant entre résolution et lumi-nosité est obtenu en adoptants tel que :

et que, dans ce cas, le pouvoir de résolution réelest &,- = 0,8 &x 0. Il n’est d’ailleurs pas possible des’écarter beaucoup de cette condition avec leSISAM qui est pratiquement un appareil à réso-lution fixe. Pour avoir différents lR. 0’ il est néces-saire d’utiliser des réseaux d’angles de blaze dif-férents.Le gain d’étendue G par rapport au spectro-

mètre Littrow utilisant le même réseau à la mêmerésolution, et des fentes de hauteur angulaire p est,compte tenu de la perte de la moitié de la surface duréseau causée par le diaphragme losange :

Le SISAM possède une autre propriété, secon-daire mais importante : la fréquence de modu-lation étant proportionnelle à la fréquence lumi-neuse n’est pas la même pour les différentes radia-tions que le réseau renvoie superposées dans desordres différents 1 on peut ainsi les séparer parfiltrage électrique, comme dans les dispositifs àmodulation interférentielle décrits par G. Strong [3].Il est ainsi possible soit de conserver un seul ordrepour explorer une petite région spectrale à hauterésolution (ce qui paraît devoir être l’emploi essen-tiel de la méthode), soit d’enregistrer plusieursordres simultanément au moyen d’un ampli-ficateur à plusieurs canaux parallèles accordés surdes fréquences proportionnelles aux numéros desordres. Le gain de rapidité ainsi obtenu rappelle,tout en étant beaucoup plus limité, celui que pro-cure la méthode par transformation de Fourier.La réalisation de la modulation interférentielle

du SISAM appelle une remarque. Il est impos-sible de faire varier la différence de marche d’unefaçon continue ; on doit donc se contenter d’unevariation en dents de scie symétriques obtenue parun mouvement de rotation de la compensatricealternativement linéaire dans un sens et dansl’autre. Le signal modulé sera donc constitué detrains de n périodes sans cohérence entre eux, ce

. qui ne soulève pas de difficultés pratiques à condi-tion que n soit très supérieur au facteur de surten-sion Q du circuit sélectif utilisé. Cette conditionest toujours facile à satisfaire ; d’ailleurs l’emploide la détection synchrone (le signal de référencedevant être produit par l’interféromètre lui-même)permet toujours de réduire la bande de fréquencesutilisée autant qu’on le désire.Le principe du SISAM paraît surtout appli-

cable à l’infra-rouge. En effet le détecteur. re-

217

çoit à chaque instant non seulement l’énergie« utile o de l’élément spectral modulé mais encorecelle des éléments spectraux voisins (3). A condi-tion de munir l’interféromètre d’un diaphragme desortie coïncidant avec l’image D’ du diaphragmed’entrée, le rapport énergie parasite non moduléesur énergie utile modulée est peu différent de @,,si le spectre est continu et uniforme au voisinage del’élément spectral modulé. Il s’ensuit une augmen-tation très importante du bruit lorsque celui-ci estdû uniquement au rayonnement, c’est-à-direlorsque le bruit propre du récepteur (photomulti-plicateur refroidi) est négligeable.Le gain de rapidité est alors très inférieur au

gain de luminosité ; il ne peut rester intéressantque dans le cas de spectres peu denses (spectresRaman par exemple).

2. Tolérances optiques et mécaniques. 2013 Lespremières ayant déjà été traitées [1] nous ne feronsque rappeler les conclusions. Le SISAM ne pouvant,être employé qu’au voisinage de la résolution théo-rique, il est nécessaire que les deux surfaces d’ondeinterférentes soient proches de la perfection théo-rique, c’est-à-dire que les défauts des différentespièces optiques soient petits par rapport à lalongueur d’onde, exigence qui ne paraît pas tropdifficile à satisfaire dans l’infra-rouge.Nous nous arrêterons plus longuement sur les

conditions mécaniques auxquelles doit satisfairele montage.Dans l’appareil idéal représenté par la figure 1

(dont nous supposerons le plan horizontal) les plansdes quatre pièces optiques sont verticaux, ainsi queles traits des réseaux, et l’axe de rotation de chaqueréseau coïncide avec un trait. En pratique il suffitqu’au cours de l’exploration du spectre la directiondes traits des réseaux reste parfaitement constante.Il faut donc que le parallélisme des traits et del’axe de rotation soit assuré à une fraction de lon-gueur d’onde près et que l’axe lui-même soit définiavec une précision équivalente. S’il est matérialisépar une surface cylindrique, celle-ci doit avoir lesqualités d’une surface optique. Une petite défor-mation de l’axe se traduit par un déréglage encours d’enregistrement, les faisceaux diffractés parles réseaux n’étant plus horizontaux. Mais il estfacile de les ramener à être parallèles entre eux à lasortie de l’interfomètre, ce qui est pratiquementsuffisante, par une petite rotation de la séparatriceautour d’un axe horizontal. Ce réglage permetégalement de compenser un léger défaut de paral-lélisme des axes de rotation. Il est donc seulementnécessaire de prévoir deux réglages fins pour l’orien-tation de chaque réseau dans son boîtier, et un

(3) Et non pas celle de tous les éléments spectrauxcomme c’est le cas dans la méthode par transformation deFourier qui ne comporte pas l’emplQi d’une dispersion.

pour celle de la séparatrice ; la verticalité des axesde rotation est assurée par construction avec uneprécision suffisante. Tous les réglages précédentssont facilement contrôlables par l’observation defranges analogues à celles du coin d’air, visibles surle plan normal au faisceau passant par 01 lorsquel’interféromètre est éclairé en lumière parallèlemonochromatique.

’

La régularité de la rotation ne pose pas de pro-blèmes particuliers, les exigences sont les mêmesque pour le spectromètre classique équivalent. Lesirrégularités du mouvement se traduisent par dedéformations de l’échelle des fréquences dans lespectre enregistré et non par des variations d’inten-sité. L’égalité des angles d’incidence sur les deuxréseaux n’a besoin d’être réalisé qu’à une fractiondu diamètre angulaire de D près, ce qui est facile.La position relative des deux réseaux et de la lameséparatrice doit être assurée avec la même stabi-lité que dans tout interféromètre de Michelson. Demême seule la1*direction de la compensatrice inter-vient. Son support peut donc être indépendant decelui des trois autres pièces, ce qui est utile car ilreçoit une percussion importante à l’instant où lesens de rotation de la compensatrice s’inverse etpourrait leur transmettre des vibrations.La variation de la différence de marche n’est pas

linéaire en fonction de la rotation de la compen-satrice. Il faudra donc soit limiter l’amplitude dumouvemept en dents de scie à une valeur très faiblece qui pourrait conduire à un nombre n de périodescohérentes insuffisant, soit introduire dans le mou-vement une légère accélération de sens et de gran-deur constants qui compensera les termes dusecond ordre ce qui est suffisant.Toute irrégularité dans le mouvement de la com-

pensatrice se traduit par une fluctuation de la fré-quence de modulation qui est sans effet sur lepouvoir de résolution, mais cause une fluctuationde l’amplitude du signal modulé après traverséed’un circuit sélectif, c’est-à-dire une sorte de bruitsupplémentaire. Ce « bruit » ne possède pas un

.

spectre de fréquence uniforme ; la plus basse fré-quence (la plus difficile à filtrer) est No, celle du

" mouvement en dents de scie lui-même. En consé-quence il est préférable de ne pas choisir Nv tropbasse, c’est-à-dire (la fréquence de modulation Nétant imposée, entre certaines limites, par le détec-teur), une valeur de n inutilement grande.Les effets de ce « bruit » supplémentaire peuvent

toujours être annulés en donnant à l’enregistreurune constante de temps nettement supérieureà To = 1/N o. Il est donc relativement plus faciled’obtenir de bons résultats lorsqu’on cherche àexploiter le gain de luminosité attendu de laméthode par un accroissement de résolution (oul’étude d’une source plus faible) à vitesse d’explo-ration donnée, que par un accroissement de vitesseà résolution donnée.

218

3. Description du premier appareil. - Il a étéconstruit en vue de vérifier les principes que nousvenons d’exposer, et emploie des réseaux de dimen-sions assez modestes (65 X 76 mm, 600 traits/mm,angle de blaze 300). Les lames séparatrice et com-pensatrice sont en verre ; l’appareil est donc utili-sable dans le visible et l’infra-rouge proche jusqu’à2,8 li environ.

FIG. 2.

Les deux réseaux et la séparatrice sont portéspar des consoles de fonte (fig. 2) placées sur uneplatine d’acier de 50 X 50 cm, dont la face infé-rieurè porte le dispositif d’entraînement desréseaux. L’axe de la compensatrice traverse libre-ment cette platine et son support est monté defaçon complètement indépendante.

Les boîtiers des réseaux sont munis de deux tou-rillons cylindriques coaxiaux que des ressorts

appliquent contre des « vés » horizontaux ; le poidsde l’ensemble est supporté par une bille d’acier surl’axe des tourillons. La précision de ce dispositif estsuffisante pour permettre d’explorer sans déré-glage quelques centaines de cm-l vers X = 1,5 y.Lorsque l’on change de région du spectre, il y a lieude retoucher le réglage de la séparatrice.

’

L’entraînement des réseaux (fin. 3) comporte unmoteur synchrone à réducteur, une boîte de vitesseset une vis micrométrique V appuyant normalementà l’extrémité d’un levier L de 40 cm de longueur.L’axe de rotation A du levier, monté sur roule+ments, porte une poulie P de 20 cm de diamètre àdeux gorges plates, ,qui entraîne par l’intermédiairede deux rubans d’acier Rl, R2, deux poulies iden-tiques Pl, P2 calées sur les axes des réseaux. Latension des rubans moteurs est assurée par des

FIG. 3.

219

rubans Ri, R’, parallèles à R I, R 2, et tendus euxmêmes par des poids pi, p 2 après passage sur despoulies de renvoi ri, r 2. Le dispositif d’entraî-nement n’exerce ainsi presque aucun effort sur l’axedu réseau.Un premier dispositif d’entraînement de la com-

pensatrice utilisait une came en double spiraled’Archimède portée par un moteur synchrone àréducteur, sur laquelle appuyait un levier calé surl’axe de la compensatrice. Le mouvement ainsi

, obtenu n’était jamais exempt de vibrations et lastabilité de la fréquence de modulation était assezmédiocre. Un dispositif différent est maintenantemployé ( fig. 4). L’axe de la compensatrice porte un

Fis. 4.

volant V assez lourd qui peut tourner sans couplede rappel et avec des frottements aussi réduits quepossible (son poids est supporté par un pivot à billede très petites dimensions). Ce volant porte deuxlames de ressort plates L et L’ dont la course estlimitée par 4 butées réglables B 1, B 2 et Bl, B’. Lemouvement est linéaire entre deux chocs ; la duréedes chocs, déterminée par le moment d’inertie de Vet la raideur des ressorts est inférieure à 1/100 s.Afin d’assurer l’entretien du mouvement, le con-tact des lames L et L’ sur les butées provoque la

décharge de condensateurs à travers des thyratronsdans les bobines S 1, S[ et S 2 S2 alternativement. Lafréquence No est déterminée par les quantitésd’énergie apportée et emportée à chaque période.On obtient une stabilité à long terme suflisante (del’ordre de 2 % après une période de mise en route)en chargeant les condensateurs à travers des pen-todes à courant constant à partir d’une source de

°

haute tension stabilisée, un allongement de la

période provoquant une augmentation de la chargedu condensateur, donc de l’impulsion d’entretien.

L’amplitude du mouvement est de l’ordrede 1/10 rad et l’accélération nécessaire est obtenue

,en appliquant par un ressort R un couple de rappeltrès léger et pratiquement constant. Il est possibleavec ce dispositif de faire défiler les franges d’inter-férences assez régulièrement pour observer sur unoscilloscope des figures de Lissajous presque parfai-tement stables (avec N = 160 Hz, Ne = 1 Hz),en dehors des variations brusques de phase qui seproduisent à l’instant des chocs. ,

4. Résultats. -- Les premiers ont d,éjà étédécrits [1]. L’appareil avait permis d’atteindre dansla région violette du spectre visible un pouvoir derésolution de 95 000, la valeur calculée étant115 000, et dans l’infra-rouge à 1,6 y une limite derésolution de 0,2 cm-1 pratiquement égale à lavaleur prévue

-

-

. L’amélioration du dispositif d‘entraînement de lacompensatrice a maintenant permis d’obtenir desenregistrements sur lesquels les fluctuations sontdues uniquement au bruit du récepteur et non auxirrégularités de la modulation. Nous avons donccherché à vérifier en enregistrant un spectred’absorption successivement avec le SISAM et unspectromètre classique (équipé de l’un des réseauxdu SISAM). à la même résolution, avec une mêmesource, une même cellule et le même rapport signal/bruit, si le gain de luminosité G donné par (2) setraduisait bien, comme on pouvait s’y attendre,par un gain G2 sur la rapidité (4).-La résolution théorique des réseaux dans le ,

premier ordre était 010 - 45 000. On pouvaitespérer atteindre a = 0,8 lR. 0 - 36 000, en seplaçant dans les conditions définies par (1) avecle SISAM, ou en utilisant des fentes voisines de lalargeur à mi-hauteur de la tache centrale de la

figure de diffraction avec le spectromètre classique.La limite de résolution correspondante étaitde 0,17 cm-1.

’

a) Avec le spectromètre classique, nous avonsconstaté qu’aucun gain de résolution n’était plusobtenu en prenant des fentes de largeur inférieureà 1,6 fois la figure de diffraction, et on n’a pudépasser une limite de résolution de 0,25 cm--1.L’écart paraît dû essentiellement aux défauts des

(4) La comparaison a été faite avec la même cellule afinqu’elle soit aussi simple et directe que possible. Si l’on avaitadopté les meilleures conditions (envisagée.s par P. Jac-quinot dans sa communication) pour les deux instruments,une cellule de surface G fois plus faible, donnant V-G foismoins. de bruit aurait théoriquement pu être employéeavec le spectromètre classique it le gain de rapidité duSISAM aurait été G et non G2. En réalité une tellecellule n’existe pas ; si l’on s’était placé dans les meilleuresconditions pratiques, en utilisant la plus petite cellulepossible avec le spectromètre classique le gain obtenu auraitété intermédiaire entre G et G2. Nous n’avons pas faitcette expérience, inutile pour notre comparaison. Il fautseulement remarquer que l’enregistrement de la figure 5(en haut) ne représente pas le meilleur résultat que l’onpuisse obtenir avec un spectromètre classique muni deréseaux 65 X 76 mm.

220

fentes (5 ). L’enregistrement, présenté sur la figure 5a été obtenu avec une cellule refroidie à la neigecarbonique, en utilisant la détection synchrone, à lavitesse de 1 cm-1 en 6 minutes.

b) Avec le SISAM on a obtenu sans aucune diffa- ’

culté une limite de résolution de 0,18 cm-1 (largeurmesurée à mi-hauteur des raies d’absorption les plusfines). D’autre part le gain de luminosité attendu

, FIG. 5.

Spectre d’absorption de ICH, à 6050 cm-1 (1, 65(L) ’

Pression 15 cm Hg ; épaisseur 40 cmLampe à incandescence 6V,5 A. Cellule au PbSRéseaux : 65 x 76 mm ; 600 traits /mm ç = 30o 1er ordreeo = 46.000 lR. = 0,8 Olo = 36.000 da = 0,17 crri 1

était, d’après (2), G = 80, équivalent à un gain derapidité de 802 == 6 400. Comme il était impossible(à cause du temps de réponse de l’enregistreur) defaire un enregistrement 6 400 fois plus rapide quele premier, on a consenti une perte d’un facteur 11sur la sensibilité de la cellule (équivalent à112 == 121 sur la vitesse, le bruit n’étant pasmodifié) en ne la refroidissant pas. L’enregis-trement aurait donc pu, enfprincipe, être fait6 400 J121 == 53 fois plus vite que dans le premiercas ; mais comme le dispositif d’entraînement desréseaux ne permettait pas d’obtenir n’importequelle vitesse d’exploration, l’enregistrement de la

(b) Le spectromètre avait été construit pour servir demonochromateur à un étalon F.-P. et non pour être utiliséau voisinage de la résolution théorique.

figure 5 (en bas) a été fait à raison de 1 cm-1en 10 s, soit 36 fois plus vite que le précédent, et lerapport signal/bruit s’est trouvé sensiblementmeilleur sur ce deuxième enregistrement, ainsi quel’on pouvait s’y attendre. Deux traces successives ’sont présentées afin de montrer la reproductibilité(qui n’est limitée que par le bruit) ainsi qu’une traceobtenue en arrêtant l’exploration afin de permettrel’estimation du bruit.La figure 6 représente deux enregistrements

successifs d’une portion plus étendue du mêmespectre obtenus avec le SISAM à une vitessse

i

double (1 cm-1 en 5 s), et toujours sans refroidir lacellule. La largeur à mi-hauteur d’une raie’ est

explorée en 1 s.Pour ces enregistrements la détection classique

221

était utilisée avec une large bande passante ; il n’y 1

avait en effet pas d’ordres parasites à éliminer et °

d’autre part le signal était très supérieur au bruit.Mais la détection synchrone a également fonctionnéde façon satisfaisante ; le signal de référence étaitfourni par une deuxième cellule recevant un fais-ceau issu de la même sourçe, modulé par l’interfé-romètre et ne traversant pas la cuve à absorption.

. A la suite de ces premiers essais qui montrentseulement le gain de rapidité que l’on peut attendredu SISAM, nous avons entrepris la constructiond’interféromètres munis des plus grands réseauxexistant actuellement, ainsi que de lames transpa-rentes à l’infra-rouge moyen. Le gain de luminositése traduira alors par une amélioration des limites derésolution.

FIG. 6.

BIBLIOGRAPHIE

[1] CONNES (P.), Optica Acta, 1957, 4, 136.[2] JACQUINOT (P.), J. Opt. Soc. Amer., 1954, 44, 761.[3] STRONG (J.), J. Opt. Soc. Amer., 1957, 47, 354.

DISCUSSIONS

.P. Fellgett., - J’aimerais savoir d’où vient l’idéeinitiale du SISAM ?

P. Connes. - Nous cherchions à imaginer unmonochromateur dont l’étendue, s’adapte bien àcelle d’un étalon de Fabry-Perot, c’est-à-dire pos-sédant la symétrie de révolution. Nous avons envi-sagé différents systèmes possédant cette symétrie(dispositifs à isolement focal à lentilles ou à réseauxcirculaires ou cylindriques) sans leur trouver sur lesappareils à fentes la supériorité d’étendue quepossède l’interféromètre de Fabry-Perot ; nous

avons alors compris que cette supériorité est due à

la présence de lames semi-transparentes et ne

pouvant construire facilement des réseaux semi-transparents, nous avons pensé à utiliser une imagevirtuelle d’un réseau, donc un interféromètre deMichelson.

A. Maréchal. - Existe-t-il un rapport entre lavitesse de rotation des réseaux et celle de défi-lement des franges? .

P. Connes. - Il n’y a pas de relation déterminée ;il est seulement nécessaire que, pendant que laréseau explôre un élément spectral, il défile assez defranges pour que la fréquence de modulation soitdéfinie.

P. Fellgett. - N’a-t-on pas les relations habi-tuelles pour l’intensité des « ghosts » ?

P. Connes. - Hélas, non ! c’est un vice càché dela méthode. Dans le SISAM tel que je l’ai décrit, les« ghosts » ont pour intensité relative la racine carréede leur intensité relative dans la méthode classique.On peut corriger ce défaut soit en utilisant un dia-phragme à bords découpés selon une fonction pério-diqué, soit en employant les réseaux avec leurs

222

traits perpendiculaires et non parallèles. Ceci nesera probablement pas nécessaire dans l’infra-rougeoù la perfection des réseaux est relativement plusgrande.

G. Stroke. - Les réseaux réalisés au M. I. T.sous la direction de G. R. Harisson atteignent10 pouces (254 mm) de largeur, avec des déviationsmoyennes de la surface d’onde de 1/5 à 1/4 defrange-pour les meilleurs, pour des angles d’inci-dence Littrow de 740 ; l’intensité du premier

,« ghost » est de 10-3 dans le visible. Actuellement,on en est au stade où l’on s’occupe des erreurslocales et de la forme .des sillons, défauts compa-rables à ceux étudiés par MM. Lyot et Françonpour les lentilles de coronographe.En résumé l’instrument de P. Connes ne sera pas

limité par la qualité aes réseaux.

M. Migeotte. - Les réseaux de 6 pouces (15 cm)du National Physical Laboratory sont égalementbien exempts de ghosts..