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相干光

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2020-02-01

在光纤通信中,必须要用相干光来载送信号的载波。在光学上,相干光是指“在时间或空间的任意点上,特别是在垂直于光的传播方向的平面上的一个区域内,或在空间的一个特定点的所有时间里,光的所有参数都可以预测并相关的光”。通俗一些地说:“这种光波上各点之间具有固定相位关系的特性”。即所有的光都平行于同一传播轴,形成极细、高度聚焦的光束,只有这种具有相干性的光,才能用来传送信息。激光器(Laser)的辐射可以产生相干性很好的相干光。

相干光 

中文名:相干光
外文名:coherent light
特点:频率相同,振动方向相同
定义:相干光必是线偏振光
原理:波阵面分割法

相干光

两束满足相干条件的光称为相干光,

相干条件(Coherent Condition):
这两束光在相遇区域:①振动方向相同;
②振动频率相同;
③相位相同或相位差保持恒定
那么在两束光相遇的区域内就会产生干涉现象。


相干光的获得

普通光源的发光机理
当原子中大量的电子受外来激励而处于激发状态。处于激发状态的电子是不稳定的,它要自发地向低能级状态跃迁,并同时向外辐射电磁波。当这种电磁波的波长在可见光范围内时,即为可见光。电子的每一次跃迁时间很短(10-8 s)。由于一次发光的持续时间极短,所以每个原子每一次发光只能发出频率一定、振动方向一定而长度有限的一个波列。由于原子发光的无规则性,同一个原子先后发出的波列之间,以及不同原子发出的波列之间都没有固定的相位关系,且振动方向与频率也不尽相同,这就决定了两个独立的普通光源发出的光不是相干光,因而不能产生干涉现象。
获得相干光源的三种方法

相干光获得 
a原理:波阵面分割法
将同一光源上同一点或极小区域(可视为点光源)发出的一束光分成两束,让它们经过不同的传播路径后,再使它们相遇,这时,这一对由同一光束分出来的光的频率和振动方向相同,在相遇点的相位差也是恒定的,因而是相干光。如,杨氏双缝干涉实验。
b方法:振幅分割法
一束光线经过介质薄膜的反射与折射,形成的两束光线产生干涉的方法。如,薄膜干涉。
c方法:采用激光光源
激光光源的频率,位相,振动方向,传播方向都相同。

Tags:相干光,光学  
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