相干光

相干光

相干光在光纖通信中,必須要用相干光來載送信號的載波。在光學上,相干光是指“在時間或空間的任意點上,特別是在垂直於光的傳播方向的平面上的一個區域內,或在空間的一個特定點的所有時間裡,光的所有參數都可以預測並相關的光”。通俗一些地說:“這種光波上各點之間具有固定相位關係的特性”。即所有的光都平行於同一傳播軸,形成極細、高度聚焦的光束,只有這種具有相干性的光,才能用來傳送信息。雷射器(Laser)的輻射可以產生相干性很好的相干光。

基本介紹

  • 中文名:相干光
  • 外文名:coherent light
  • 特點:頻率相同,振動方向相同
  • 定義:相干光必是線偏振光
  • 原理波陣面分割法
相干光,相干光的獲得,普通光源的發光機理,獲得相干光源的三種方法,

相干光

兩束滿足相干條件的光稱為相干光,
相干光
相干條件(Coherent Condition):
這兩束光在相遇區域:①振動方向不垂直;
振動頻率相同;
相位相同或相位差保持恆定
那么在兩束光相遇的區域內就會產生干涉現象

相干光的獲得

普通光源的發光機理

當原子中大量的電子受外來激勵而處於激髮狀態。處於激髮狀態的電子是不穩定的,它要自發地向低能級狀態躍遷,並同時向外輻射電磁波。當這種電磁波的波長在可見光範圍內時,即為可見光。電子的每一次躍遷時間很短(10-8 s)。由於一次發光的持續時間極短,所以每個原子每一次發光只能發出頻率一定、振動方向一定而長度有限的一個波列。由於原子發光的無規則性,同一個原子先後發出的波列之間,以及不同原子發出的波列之間都沒有固定的相位關係,且振動方向與頻率也不盡相同,這就決定了兩個獨立的普通光源發出的光不是相干光,因而不能產生干涉現象

獲得相干光源的三種方法

a原理:波陣面分割法
將同一光源上同一點或極小區域(可視為點光源)發出的一束光分成兩束,讓它們經過不同的傳播路徑後,再使它們相遇,這時,這一對由同一光束分出來的光的頻率和振動方向相同,在相遇點的相位差也是恆定的,因而是相干光。如,楊氏雙縫干涉實驗。
b方法:振幅分割法
一束光線經過介質薄膜的反射與折射,形成的兩束光線產生干涉的方法。如,薄膜干涉
c方法:採用雷射光源
雷射光源的頻率,位相,振動方向,傳播方向都相同。

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