Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Расстояние, на котором распространяющаяся волна сохраняет определенную степень когерентности.
Distance over which a propagating wave maintains a certain degree of coherence
В физике длина когерентности – это расстояние распространения, на котором когерентная волна (например, электромагнитная волна) поддерживает заданную степень когерентности. Интерференция волн сильна, когда разность хода интерферирующих волн меньше длины когерентности. Волна с большей длиной когерентности ближе к идеальной синусоидальной волне. Длина когерентности важна для голографии и в области проектирования телекоммуникационных систем. В данной статье рассматривается когерентность классических электромагнитных полей. В квантовой механике существует математически аналогичное понятие – квантовая длина когерентности волновой функции.
In physics, coherence length is the propagation distance over which a coherent wave (e. g. an electromagnetic wave) maintains a specified degree of coherence. Wave interference is strong when the paths taken by all of the interfering waves differ by less than the coherence length. A wave with a longer coherence length is closer to a perfect sinusoidal wave. Coherence length is important in holography and telecommunications engineering. This article focuses on the coherence of classical electromagnetic fields. In quantum mechanics, there is a mathematically analogous concept of the quantum coherence length of a wave function.
Лазеры
Многомодовые гелий-неоновые лазеры имеют типичную длину когерентности порядка сантиметров, тогда как длина когерентности продольно одномодовых лазеров может превышать 1 км. Полупроводниковые лазеры могут достигать примерно 100 м, но небольшие и недорогие полупроводниковые лазеры имеют меньшую длину когерентности, при этом один источник заявляет о 20 см. Одномодовые волоконные лазеры с шириной линии в несколько кГц могут иметь длину когерентности, превышающую 100 км. Аналогичные длины когерентности могут быть достигнуты с помощью оптических частотных гребней благодаря узкой ширине линии каждого зуба. Ненулевая видимость наблюдается только для коротких интервалов повторяющихся импульсов на расстояниях, кратных длине резонатора, но не превышающих эту большую длину когерентности.
Multimode helium–neon lasers have a typical coherence length on the order of centimeters, while the coherence length of longitudinally single mode lasers can exceed 1 km. Semiconductor lasers can reach some 100 m, but small, inexpensive semiconductor lasers have shorter lengths, with one source claiming 20 cm. Singlemode fiber lasers with linewidths of a few kHz can have coherence lengths exceeding 100 km. Similar coherence lengths can be reached with optical frequency combs due to the narrow linewidth of each tooth. Non zero visibility is present only for short intervals of pulses repeated after cavity length distances up to this long coherence length.
Другие источники света
В книге Толанского "Введение в интерферометрию" есть глава, посвященная источникам света, в которой указана ширина линии около 0,052 ангстрема для каждой из натриевых D-линий в неохлажденной натриевой лампе низкого давления. Это соответствует длине когерентности около 67 мм для каждой линии в отдельности. Охлаждение натриевого разряда низкого давления до температуры жидкого азота увеличивает длину когерентности каждой D-линии в 6 раз. Для выделения отдельной D-линии потребуется интерференционный фильтр очень узкой полосы пропускания.
Tolansky's An introduction to Interferometry has a chapter on sources which quotes a line width of around 0.052 angstroms for each of the Sodium D lines in an uncooled low pressure sodium lamp, corresponding to a coherence length of around 67 mm for each line by itself. Cooling the low pressure sodium discharge to liquid nitrogen temperatures increases the individual D line coherence length by a factor of 6. A very narrow band interference filter would be required to isolate an individual D line.