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空间相干性

空间相干性是指光场中不同空间点在同一时刻的相干性,即垂直于光束传播方向的波面上各点之间的相位关系。这种相干性可以通过相干面积来描述。在激光领域,同一横模模式下的光子具有空间相干性,而非同横模模式的光子则不相干。

相关简介

当使用扩展光源时,其上的不同点所发出的光线被认为是不相干的。以扩展光源上的两点a和b为例,在距离为z的位置,它们分别照射到点A和B,这两个点间的位相差为2πdD/λz。a和b两点发出的光线在A和B两点的位相差与a点单独发出的光线在A和B两点的位相差之差介于0至2πdD/λz之间。这些光线在A和B两点形成的干涉图案是由来自光源S的不同点的光线在A和B两点的光场所产生的干涉光的非相干叠加。当dD/λz显著大于1时,非相干叠加会导致干涉条纹相互抵消,从而无法观察到干涉条纹。对于已知形状的均匀光源,可以通过精确计算得出抵消程度与dD/λz的关系。因此,空间相干性也可以用来测量光源的尺寸。

空间相干性和时间相干性有所不同。后者主要由光源的有限大小引起,且与选择作为次级波元的相对位置相关,而不受成像或接收屏幕位置的影响。

参考资料

论述光的空间相干性和时间相干性.人人文库.2024-11-07

什么是激光的相干性?什么是谐振腔? .什么是激光的相干性?什么是谐振腔? .2024-11-07

干涉之光的相干性.知乎专栏.2024-11-07