Simulation of laser beam propagation through a Fabry-Perot interferometerSimulation de la propagatio

In order to define specifications for the Virgo gravitational wave interferometric detector optical components, a method for evaluating the transfer function of an arbitrary Fabry-Perot interferometer is presented. The calculation, which is based on an expansion method on Hermite - Gauss functions, takes into account defects of the cavity geometry, of the mirror surfaces, and of the incident field shape. In order to test the method three simple cases are investigated. First, a plane-parallel cavity with a very high finesse is illuminated by a Gaussian beam. The results show that the transfer function peaks are not symmetrical. Then a half confocal cavity is illuminated by a matched Gaussian beam, but the beam is off-axis and interference patterns are generated on the centre of the flat input mirror. Finally, the effects of roughness on the finesses of a stable cavity are shown. Afin de definir les specifications des composants optiques de l'antenne interferometrique Virgo, nous avons developpe une methode permettant d'evaluer la fonction de transfert d'une cavite Fabry-Perot quelconque. Ce calcul, base sur un developpment sur une base des fonctions d'Hermite - Gauss, tient compte des defauts geometriques de la cavite, de la surface des miroirs et de la forme du faisceau incident. La methode est testee dans trois configurations simples. Tout d'abord, nous simulons une cavite plan-plan de grande finesse eclairee par un faisceau Gaussien; les resultats montrent que les pics de la fonction de transfert ne sont pas symetriques. Ensuite nous etudions une cavite semi-confocale eclairee par un faisceau Gaussien adapte mais hors d'axe; des franges d'interference sont alors generees sur le miroir d'entree plan. Enfin nous montrons l'effet de la rugosite sur la finesse d'une cavite stable.