相干性是激光光源的重要特性,是干涉测量的基础。按照字面理解,相干性就是两束光发生干涉的程度。而两束光发生干涉的前提是波长和偏振方向相同。所以在干涉测量中,通常是使用一个光源进行分束,来保证其波长和偏振相同,此外还有一个重要的原因,就是相干长度(Coherence Length)。
相干长度,按照字面理解就是,当光程差超出该长度后,两束光无法发生干涉。
光源的相干长度可使用如下公式计算:
为光源的光谱宽度。从这个公式可以看出,光源的单色性越好,其相干长度越大。例如,多模氦氖激光器的典型相干长度为20厘米,而单模激光器的相干长度可以超过100米。
相干长度的测量可使用迈克尔逊干涉仪,通过调节两束光的光程差,观察干涉条纹从出现到消失的距离。
另外,相干长度除以光速还可以计算出相干时间。
激光光源的相干性:干涉测量中的关键特性与相干长度计算
本文探讨了激光光源的相干性,它是干涉测量的基础,强调了相干长度的重要性,取决于光源的单色性。文章介绍了相干长度的计算公式,并提到了多模和单模激光器的相干长度差异,以及如何使用迈克尔逊干涉仪测量相干长度,并提及相干长度与相干时间的关系。
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