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光的时间相干性决定于光源的单色性

发布时间:2015/5/11 21:32:23 访问次数:2802

   光源的相干性是指干涉仪的光源要具有良好的时间相干性和空间相干性。

   光的时间相干性决定于光源的单色性,ADS1274IPAPT光的单色性越好,即频谱宽度越窄,时间相干性就越好;光的空间相干性取决于光源上各发光点之间的相位匹配关系。目前,激光光源的出现为光电检测技术带来了飞跃性的发展。激光光源由于具有高度的时间相干性和空间相干性,同时又具有高亮度和高方向性的特点,已成为光相位调制检测系统中最理想的光源。但由于激光的高度时空相干性,也给干涉系统带来散斑噪声,在设计中应该注意散斑噪声对干涉信号带来的影响。

   干涉光束的相干性要求是指光束满足频率相同、相位差恒定和具有相互平行的偏振分量。

   对于两束理想单色相干光干涉,若两束相干光的振幅相等,即ai=a2时,获得最大的干涉信号调制度。在理想情况,这两束相干光应具有相同的光振动方向,即偏振方向相同。在实际的干涉系统中,由于光束经过一系列的光学元件后,可能产生两束干涉光的偏振情况不同,影响到干涉信号的调制度。

   以线编振光为例,简要分析偏振光的干涉情况。设两束振幅相同、偏振方向相互成a角的单频光相干涉。按图示坐标系统,两束相干光的振幅为ai =a2 =a,其中ai为石偏振方向,02偏振方向与戈轴成口角。显然a2可分解为菇、),两个偏振方向,振幅为a2x=acosa和口:,=asma,当al、。:两束光在空间楣遇叠加时,直接观察两束光的干涉情况,只有其中的a2x分量才能与ai产生有效的干涉,而a2y作为干涉信号的直流分量叠加在干涉图上,形成直流的背景光强,使干涉信号的调制度降低。可以计算出这种情况下的干涉信号调制度为M:cosa。从上式可以看出,当两相干光束具有相同的偏振方向,即a=00,有最大的调制度;当相干光束的偏振方向相互垂直,即理= 900时,干涉信号消失。

   因此,在偏振干涉系统中需要在干涉光路中安置偏振光学元件(如偏振镜、波片等),以使两相干光束具有相同的偏振态,以得到调制度较大的干涉信号。在某些干涉系统中为了滤除其他方向偏振光的背景光信号,也可以采用偏振镜,以改善干涉信号的调制度。


   光源的相干性是指干涉仪的光源要具有良好的时间相干性和空间相干性。

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   因此,在偏振干涉系统中需要在干涉光路中安置偏振光学元件(如偏振镜、波片等),以使两相干光束具有相同的偏振态,以得到调制度较大的干涉信号。在某些干涉系统中为了滤除其他方向偏振光的背景光信号,也可以采用偏振镜,以改善干涉信号的调制度。


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