Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
家 » 激光相干性

激光相干性

1960
实验室中利用光学元件搭建的激光相干实验装置。

(图片仅供参考)

相干性是激光的关键特性,它描述了空间或时间上不同点的电磁场之间的相关性。时间相干性与光的单色性(窄光谱宽度)相关,而空间相干性则与其方向性和聚焦能力相关。这种高度有序性使激光区别于传统光源。

The coherence of laser light arises directly from the process of stimulated emission. Since each stimulated photon is an exact replica of the incident photon in phase, frequency, and direction, a cascade of such events produces a large number of photons that are all in phase with one another. This phase relationship is maintained as the light oscillates within the 光学谐振器, which further filters and reinforces a single coherent mode.

时间相干性是衡量波在不同时间点与其自身相位相关性的指标。它由相干时间τc来量化,τc是指相位保持可预测的时间。它与光的频谱带宽Δa成反比(τc ≈ 1/Δa)。激光器的带宽非常窄,因此具有很长的相干时间和相干长度(Lc = ctaτc),后者可达数米。这使得在大光程差下也能产生干涉效应,这对于全息术和干涉测量至关重要。

空间相干性描述的是同一时刻波前不同点之间的相位相关性。具有高空间相干性的激光束具有均匀的波前相位,使其能够以最小的发散角(高方向性)远距离传播,并聚焦成衍射极限光斑。这一特性对于激光切割、焊接和远距离通信等应用至关重要。

UNESCO Nomenclature: 2210
- 光学

类型

物理特性

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 托马斯·杨的双缝干涉实验证明了干涉现象
  • 迈克尔逊干涉仪
  • 经典相干性的 Van Cittert-Zernike 定理
  • 激光器本身的发展

应用程序

  • 全息摄影
  • 干涉测量
  • 光纤通信
  • 激光雷达
  • 原子激光冷却
  • 相干光学断层扫描

专利:

NA

潜在创新理念

  • coherent anti-stokes raman 光谱学 (cars) for label-free microscopy
  • 利用空间非相干但相关的光子进行量子鬼成像
  • 用于高精度风速测量的相干激光雷达系统
  • 用于系外行星探测的相位稳定光学频率梳
  • 相干光束合成技术用于产生超高功率激光器
  • 利用长基线恒星干涉测量技术对遥远恒星进行成像
  • 利用整形激光脉冲对化学反应进行相干控制
  • 基于相位相干性的量子密钥分发系统
  • 相干超声成像技术用于改进医学诊断
  • 卫星间自由空间光通信网络
相关术语:相干性、激光、空间相干性、时间相干性、单色性、方向性、全息术、干涉测量、相位、波前。

历史背景

激光相干性

1960
1960
1960
1960
1960-05-16
1962
1963
1960
1960
1960
1960
1960
1961
1962
1963

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

只有注册会员才能免费获得 100% 的全尺寸图片和下载。.

> 登录 <