9.4 Характеристики излучения в оптическом диапазоне. Одной из характеристик оптического излучения является ширина спектра, т.е. область частот, в которой происходит излучение. Ширину спектра можно оценить с помощью понятия степени монохроматичности излучения m =D v/ v0 (9.11) где v0 - центральная частота; D v - ширина спектра, взятая на уровне половинной мощности. Гармоническое колебание называется монохроматическим, если оно определяется выражением a(t)= A sin(2P v0t+j ), где амплитуда А, круговая частота 2P v0 и начальная фаза j 0 не зависят от времени. Монохроматическое излучение характеризуется значением m =0, если даже m < < 1 , то излучение почти монохроматическое или, иначе, квазимонохроматическое. Уточним теперь понятие когерентности излучения. Различают пространственную и временную когерентность. Если существует согласованность между фазами колебаний, излучаемых одним и тем же источников различные моменты времени в одной и той же точке, то говорят о временной когерентности этих колебаний. Пространственная когерентность - это наличие связи между фазами колебаний в разных точках пространства в один и тот же момент времени. При сложении когерентных колебаний возникает устойчивая интерференция, если колебания некогерентны, то разность фаз двух колебаний непрерывно меняется, причём за достаточно большое время принимает равновероятно всевозможные значения от 0 до 2П и интерференция не наблюдается. В общем случае связь (корреляция) колебаний в точке пространства будет наблюдаться только в некотором интервале времени, называемом временем когерентности. Расстояние, проходимое светом за время когерентности, называют длиной когерентности. Длина когерентности в лазерах из-за большого времени когерентности на много порядков больше, чем в обычных источниках света. Пространственная когерентность характеризует форму волнового фронта излучения. В лазерах излучение имеет высокую направленность, определяемую свойствами оптического резонатора. Высокая степень временной когерентности излучения определяет применение лазеров в системах передачи информации, измерения расстояний и угловых скоростей и в квантовых стандартах частоты. Высокая степень пространственной когерентности (направленности) позволяет эффективно передавать световую энергию и фокусировать световой пучок в пятно очень малого размера. назад | оглавление | вперёд