Съгласуваността на лазерното лъчение
Определение. съгласуваност - връзката фиксирана фаза между стойностите на електрическото поле в различни точки в пространството, или по различно време.
Последователност е един от най-важните понятията оптика и се отнася до способността на светлина, за да показват ефектите смущения. Светлината е съгласуван където има фиксирана връзка фаза между интензитета на електромагнитното поле в различни точки в пространството или по различно време.
Частичен съгласуваност означава, че има някои (макар и не перфектно) корелация между стойностите на фазите. Съществуват различни техники за количествено определяне на степента на последователност, както е описано по-долу.
В допълнение, някои процеси по-долу методи, или последователно или несвързан. В този случай, "последователно" означава по същество "фаза-чувствителен." Например, съгласуван метод комбиниране на базата на лазерно лъчение взаимна съгласуваност.
Пространствена и времева съгласуваност
• Пространствена съгласуваност силна корелация (фиксирани телефонни фази) между електрическите полета в различни места в профила на лъч. Например напречното сечение на лъча и качеството на лазерна дифракция, електрическото поле варира в различни места в определен начин, дори ако временна структура е сложна наслагване на различни честотни компоненти. За пространствен последователност необходимо условие е точната посока на лазерния лъч.
• Времеви съгласуваност е силна корелация между електрическите полета в едно и също място, но по различно време. Така например, на изхода на една честота лазер може да има много висока времева последователност, тъй като електрическото поле се развива с течение на времето по предсказуем начин: тя има чиста синусоида за дълъг период от време.
Дясната фигура показва разликата между пространствената и времевата съгласуваност. Горната фигура показва монохромни Gaussian лъч, показвайки идеален пространствената и времевата съгласуваност.
Средният илюстрация показва лъча с висока пространствена съгласуваност, но с малък времеви съгласуваност. Фронтове на вълните, образувани по-горе и качество лъч е все още много висока, но амплитудата и фазата на промени лъч по посока на разпространение. Имайте предвид, че амплитудата, а разстоянието между краищата може да варира до известна степен. може да се създаде такава светлина, например, в генерирането на supercontinuum.
В долната фигура показва лазерен лъч с лоша пространствена съгласуваност, но с по-висока времева съгласуваност. Вълнови фронтове са деформирани, а това води до високо и ниско качество лъч разминаване лъч. От друга страна, една греда на монохроматична, така че разстоянието между деформираните краищата остава постоянна. Такава лъч може да бъде получен чрез лазерно излъчване единична честота преминава през оптически нехомогенен материал.
Измерване на степента на съгласуваност
Съществуват различни техники за количествено определяне на степента на съгласуваност:
• корелационната функция показва степента на корелация в зависимост от пространствен или временната дистанция.
• Контрастът на модела за намеса, образуван от наслагването на двете греди, характеризираща се с тяхната степен на съгласуваност.
• Време за съгласуваност се определя като времето, в което се губи съгласуваността.
• Дължина на съгласуваност равна на дължината на съгласуваност, умножена по скоростта на светлината във вакуум. Той също описва времето на съгласуваност (няма място!) По тази пътека, в която се губи тази съгласуваност.
• широчината на спектралната линия на единична честота лазер е силно зависима от времето на последователност: тясна ширина спектрална линия (високо monochromaticity) означава висока времева последователност.
Връзката между оптичната пропускателна способност и времева последователност може да бъде необичайно. Например, последователността на лазерни импулси с режим заключена (режим заключена лазер) а може да има широка честотна лента с Фурие спектър, състояща се от отделни много тесни линии (Ц честотни гребени). Времеви съгласуваност може да бъде много висока, в смисъл, че има силна корелация поле за големи закъснения, които са в близост до кратно на периода на импулса.
значението на съгласуваността при решаване на практически проблеми
Някои приложения се нуждаят от светлина с много висока пространствена и времева последователност. Това се отнася, например, за много приложения интерферометрични. холография, но също и за някои видове оптични сензори (например, оптични датчици). Тези функции са важни за смесване техники с последователни лазерни лъчи.
За други приложения, съгласуваността на светлината се използва трябва да бъде възможно най-ниски. Например, се изисква много ниска времева последователност (но комбинирани с висока пространствена последователност) за кохерентна томография, където висока пространствена резолюция изисква ниско времева последователност. Подходящи източници на светлина за такива приложения може да се основават на усилването на спонтанна емисия (ASE) от оптичния усилвател (superluminescent източници) или да supercontinuum поколение в нелинейни среда. Ниската степен на времева последователност може също да бъде полезна за лазерно прожекционни екрани, изображения и указатели приложения, тъй като тя намалява образуването на лунички модел смущения ефекти и други подобни.
Последователност в квантовата оптика
В квантовата оптика, терминът "последователно" често се използва за описание на параметрите на излъчване на атоми или йони. В този случай, последователността се отнася до съотношението на фазите между сложни амплитудите съответните електронни състояния. Това е важно, например, в контекста на лазер трептене без инверсия. Налице е също така терминът "последователна държавна" светло поле, което има друго значение.