深圳大学：《激光原理》课程教学课件（PPT讲稿）第一章 激光的基本原理 第一部分 激光的物理基础

三、光子的相干性·光的相于性（在不同的空间点上、在不同时刻的光波场的某些特性的相关性。光场的相干函数来度量），如果在空间体积V.内各点的光波场都具有明显的相干性，则V称为相干体积V=ALc，A--相干面积，L--相干长度·相干时间t.是光沿传播方向通过相干长度L所需的时间。 L=cT

三、光子的相干性 • 光的相干性（在不同的空间点上、在不同时 刻的光波场的某些特性的相关性。光场的相 干函数来度量） • 如果在空间体积Vc内各点的光波场都具有明 显的相干性，则Vc称为相干体积。 • Vc=AcLc，Ac -相干面积，Lc -相干长度 • 相干时间c是光沿传播方向通过相干长度Lc 所需的时间。 Lc =cc

普通光源发光，是大量独立振子（例如发光原子）的自发辐射。每个振子发出的光波是由持续一段时间△或在空间占有长度c△的波列组成MMwm对波列进行频率频谱分析1△t ~△v频率

普通光源发光，是大量独立振子（例如发光原 子）的自发辐射。每个振子发出的光波是由持 续一段时间t或在空间占有长度ct的波列组成 对波列进行 频谱分析 1 t    

另外：光波的相于长度就是光波的波列的长度（物理光学知识）1△t ~Av△V:光源频带宽度△t：波列持续时间L. = c△tT△vL.= cTc结论：光源单色性越好，则相干时间越长

另外：光波的相干长度就是光波的波列的长 度（物理光学知识） 1 1 c c c c t L c t L c           =   =    =   : 光源频带宽度 t: 波列持续时间 结论：光源单色性越好，则相干时间越长

S空间性方面：hPAPAe物理光学S2R杨氏双缝干涉由线度为△x的光源A照明的S,和S,两点的光波场具有明显空间相干性的条件为△xLx<R用^0表示两缝间距对光源的张角，则光源面积(Ax)2 ≤40

物理光学 杨氏双缝干涉 由线度为x的光源A照明的S1和S2两点的光波 场具有明显空间相干性的条件为 用表示两缝间距对光源的张角，则光源面积 x xL R    2 2 ( ) x            空间性方面：

·如果要求传播方向限于张角^0之内的光波是相于的，则光源的面积必须小于(2/△0)2。或者说，只有从面积小于(2/△0)2的光源面上发出的光波才能保证张角在△0之内的双缝具有相干性。C·光源的相干体积为Vv?△v(△0)2AeAV如果要求传播方向限于张角△0之内并具有频带宽度△v的光波相干，则光源应局限在空间体积Vcs之内

• 如果要求传播方向限于张角之内的光波是 相干的，则光源的面积必须小于(/) 2 。或 者说，只有从面积小于(/) 2的光源面上发 出的光波才能保证张角在之内的双缝具有 相干性。 • 光源的相干体积为 • 如果要求传播方向限于张角之内并具有频 带宽度的光波相干，则光源应局限在空间 体积Vcs之内。 2 3 2 2 ( ) cs c c V         = =        