Довжина когерентності — характеристика хвилі, відстань, на якій вона зберігає когерентність. На відстанях, більших від довжини когерентності здатність хвилі до інтерференції втрачається. Довжина когерентності має важливе значення в оптиці, наприклад, у голографії, в квантовій механіці та в інших галузях фізики й техніки, в яких використовується здатність хвиль утворювати інтерференційну картину.
Деякі формули
У системах зі смугою випромінювання довжину когерентності можна наближено розрахувати за формулою
де c — швидкість світла, n — показник заломлення середовища, а — ширина смуги джерела.
У системах оптичного зв'язку, припускаючи, що джерело має гаусів спектр випромінювання, довжина когерентності задається
де — центральна довжина хвилі джерела. Якщо джерело має гаусів спектр з повною шириною на половині висоти , то відхилення оптичного шляху на ± зменшить видимість країв до 50%.
Цей вираз часто використовують, але через неоднозначність визначення спектральної ширини джерела було запропоновано наступне означення довжини когерентності:
Довжину когерентності можна виміряти за допомогою інтерферометра Майкельсона, й вона є різницею оптичних шляхів лазерного променя, що інтерферує з собою, як відповідає крайовій видимості , де крайова видимість визначається як
Тут — крайова інтенсивність.
У системах передачі сигналу на далекі відстані довжину когерентності можуть зменшити різні фактори передачі на зразок дисперсії, розсіяння та дифракції.
Довжина когерентності є добутком з часу когерентності на фазову швидкість світла у середовищі.
Для лазерів
Багатомодовий гелій-неоновий лазер має типову довжину когерентності 20 см, тоді як довжина когерентності одномодового лазера перевищує 100 м. Напівпровідникові лазери можуть мати довжину когерентності понад 100 м, але маленькі, дешеві, мають меншу довжину, наприклад 20 см. Одномодові волоконні лазери з шириною лінії порядку кількох кГц мають довжину когерентності понад 100 км. Аналогічної довжини можна досягти, використовуючи частотний гребінець, завдяки малій ширині лінії кожного зубчика.
Див. також
Виноски
- Akcay, C., Parrein. P., and Rolland, J. P. (2002). Estimation of longitudinal resolution in optical coherence imaging. Applied Optics 41 (25), 5256-5262
- Ackermann, Gerhard K. (2007). Holography: A Practical Approach. Wiley-VCH. ISBN .
- . www.repairfaq.org. Архів оригіналу за 28 квітня 2021. Процитовано 2 червня 2017.
Це незавершена стаття з оптики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Dovzhina kogerentnosti harakteristika hvili vidstan na yakij vona zberigaye kogerentnist Na vidstanyah bilshih vid dovzhini kogerentnosti zdatnist hvili do interferenciyi vtrachayetsya Dovzhina kogerentnosti maye vazhlive znachennya v optici napriklad u golografiyi v kvantovij mehanici ta v inshih galuzyah fiziki j tehniki v yakih vikoristovuyetsya zdatnist hvil utvoryuvati interferencijnu kartinu Deyaki formuliU sistemah zi smugoyu viprominyuvannya dovzhinu kogerentnosti mozhna nablizheno rozrahuvati za formuloyu L c n D f displaystyle L c over n Delta f de c shvidkist svitla n pokaznik zalomlennya seredovisha a D f displaystyle Delta f shirina smugi dzherela U sistemah optichnogo zv yazku pripuskayuchi sho dzherelo maye gausiv spektr viprominyuvannya dovzhina kogerentnosti L displaystyle L zadayetsya L 2 ln 2 p n l 2 D l displaystyle L sqrt 2 ln 2 over pi n lambda 2 over Delta lambda de l displaystyle lambda centralna dovzhina hvili dzherela Yaksho dzherelo maye gausiv spektr z povnoyu shirinoyu na polovini visoti D l displaystyle Delta lambda to vidhilennya optichnogo shlyahu na L displaystyle L zmenshit vidimist krayiv do 50 Cej viraz chasto vikoristovuyut ale cherez neodnoznachnist viznachennya spektralnoyi shirini dzherela bulo zaproponovano nastupne oznachennya dovzhini kogerentnosti Dovzhinu kogerentnosti mozhna vimiryati za dopomogoyu interferometra Majkelsona j vona ye rizniceyu optichnih shlyahiv lazernogo promenya sho interferuye z soboyu yak vidpovidaye krajovij vidimosti 1 e 37 displaystyle 1 e 37 de krajova vidimist viznachayetsya yak V I max I min I max I min displaystyle V I max I min over I max I min Tut I displaystyle I krajova intensivnist U sistemah peredachi signalu na daleki vidstani dovzhinu kogerentnosti mozhut zmenshiti rizni faktori peredachi na zrazok dispersiyi rozsiyannya ta difrakciyi Dovzhina kogerentnosti ye dobutkom z chasu kogerentnosti na fazovu shvidkist svitla u seredovishi Dlya lazerivBagatomodovij gelij neonovij lazer maye tipovu dovzhinu kogerentnosti 20 sm todi yak dovzhina kogerentnosti odnomodovogo lazera perevishuye 100 m Napivprovidnikovi lazeri mozhut mati dovzhinu kogerentnosti ponad 100 m ale malenki deshevi mayut menshu dovzhinu napriklad 20 sm Odnomodovi volokonni lazeri z shirinoyu liniyi poryadku kilkoh kGc mayut dovzhinu kogerentnosti ponad 100 km Analogichnoyi dovzhini mozhna dosyagti vikoristovuyuchi chastotnij grebinec zavdyaki malij shirini liniyi kozhnogo zubchika Div takozhDovzhina kogerentnosti nadprovidnika Lazernij prominVinoskiAkcay C Parrein P and Rolland J P 2002 Estimation of longitudinal resolution in optical coherence imaging Applied Optics 41 25 5256 5262 Ackermann Gerhard K 2007 Holography A Practical Approach Wiley VCH ISBN 3 527 40663 8 www repairfaq org Arhiv originalu za 28 kvitnya 2021 Procitovano 2 chervnya 2017 Ce nezavershena stattya z optiki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi