在
物理学中,相干长度表示的是
相干波(例如
电磁波)保持一定的相干度进行传播的距离。相干长度越大,相干时间越长,那么光源的时间相干性越好。
在
物理学中,相干长度表示的是
相干波(例如
电磁波)保持一定的相干度进行传播的距离。当相互干涉的波的路径之间的差距小于相干长度时,
干涉现象明显。波的干涉长度越长,越接近完美的正弦波。相干长度在
全息摄影与
通信工程领域是一个重要的概念。
本条目主要讨论的是
经典电磁场中的相干现象。
量子力学中
波函数的量子相干长度是经典相干长度在数学意义上的类比概念。
在
无线电频段(radio-band)系统中,相干长度可用下式粗略计算
在光学通信(optical communications)中,假设波源的
发射光谱是一个
高斯分布,则相干长度L可由下式给出
其中表示波源的中心
波长,n 表示介质的折射率,表示波源的
谱宽。若波源光谱的
半峰全宽为 ,则 ±L 的路径偏移将会使干涉可见度减少到50%。
相干长度可被
迈克耳孙干涉仪测量,是干涉可见度等于 的自相干(self-interfering)激光的光程差。干涉可见度(或条纹可见度,“fringe visibility”)被定义为
在长距离的
传输系统中,相干长度可能会因为某些传播因素(propagation factors)而被削减,例如
色散、
散射和
衍射。
多模(multimode)
氦氖激光的相干长度一般为20厘米,而单模(singlemode)的相干长度可超过100米。一些
半导体激光的相干长度可达几百米,但小型的简易半导体激光的相干长度较短(某
二极管激光器的相干长度为20厘米)。
谱线宽度为几千赫兹的单模纤维激光器的相干长度能大于100公里。光学
频率梳由于梳齿之间狭窄的谱线宽,也可以达到相似的相干长度。