Co to jest długość spójności?

W optyce, która jest gałęzią fizyki zajmującą się światłem i jej właściwościami, długość spójności (CL) to maksymalna odległość, jaką wiązka światła lub inne zjawisko elektromagnetyczne może podróżować, jednocześnie utrzymując określony stopień spójności czasowej.Spójność czasowa odnosi się do kształtu sinusoidalnego fali propagującej i zdolności do przewidywania, gdzie w jej fazie fala będzie określonym momentem w czasie.Jeśli światło jest spójne, pozostaje w fazie z sobą.W rezultacie niektóre teksty odnoszą się również do czasu koherencji, czyli długości spójności podzielonej przez prędkość światła.

Długość spójności ma wiele czynników: czystość i moc używanego światła, określona długość fali, obecnośćpotencjalnej dyspersji i dyfrakcji.Chociaż termin długość koherencji jest wykorzystywana przede wszystkim w optyce, wiele koncepcji optyki zostało uogólnionych na każdą sytuację obejmującą propagowanie fal, takich jak fale radiowe, fale dźwiękowe i fale kompresyjne.Jest również stosowany w dyskusjach na temat nadprzewodnictwa, być może dlatego, że elektrony można również postrzegać jako fale w określonych warunkach.

Jednym znaczącym zastosowaniem długości spójności jest hologografia, nagrywanie i rekreacja trójwymiarowych obrazów.Hologografia działa poprzez uchwycenie interakcji między dwoma wiązkami laserowymi i mdash;wiązka odniesienia i wiązka obiektu.Długość spójności zastosowanego lasera jest maksymalną różnicą ścieżki, którą można dozwolone między wiązkami, więc służy ona jako granica głębokości hologramu, który można zarejestrować.W przypadku zwykłego pięciokilwiatowego lasera helu, CL jest ograniczony do około 6-8 cali (15,2-20,3 cm).

Kolejne zastosowanie długości koherencji dotyczy telekomunikacji, transmisji komunikatów przez sygnał elektromagnetyczny.Tutaj CL to maksymalna odległość, jaką wiadomość może zostać wysłana bez jakoś przekazywana.W przypadku fal radiowych długość można przybliżać, dzieląc prędkość światła przez ten medium przez szerokość pasma sygnału.Zakłócenia, dyspersja i dyfrakcja mogą zmniejszyć ten zakres.W przypadku komunikacji optycznej CL jest wprost proporcjonalne do kwadratu centralnej długości fali źródła i odwrotnie proporcjonalnie do współczynnika załamania podłoża i szerokości spektralnej sygnału.