光的時(shí)間相干性決定于光源的單色性
發(fā)布時(shí)間:2015/5/11 21:32:23 訪問次數(shù):2822
光源的相干性是指干涉儀的光源要具有良好的時(shí)間相干性和空間相干性。
光的時(shí)間相干性決定于光源的單色性,ADS1274IPAPT光的單色性越好,即頻譜寬度越窄,時(shí)間相干性就越好;光的空間相干性取決于光源上各發(fā)光點(diǎn)之間的相位匹配關(guān)系。目前,激光光源的出現(xiàn)為光電檢測(cè)技術(shù)帶來了飛躍性的發(fā)展。激光光源由于具有高度的時(shí)間相干性和空間相干性,同時(shí)又具有高亮度和高方向性的特點(diǎn),已成為光相位調(diào)制檢測(cè)系統(tǒng)中最理想的光源。但由于激光的高度時(shí)空相干性,也給干涉系統(tǒng)帶來散斑噪聲,在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意散斑噪聲對(duì)干涉信號(hào)帶來的影響。
干涉光束的相干性要求是指光束滿足頻率相同、相位差恒定和具有相互平行的偏振分量。
對(duì)于兩束理想單色相干光干涉,若兩束相干光的振幅相等,即ai=a2時(shí),獲得最大的干涉信號(hào)調(diào)制度。在理想情況,這兩束相干光應(yīng)具有相同的光振動(dòng)方向,即偏振方向相同。在實(shí)際的干涉系統(tǒng)中,由于光束經(jīng)過一系列的光學(xué)元件后,可能產(chǎn)生兩束干涉光的偏振情況不同,影響到干涉信號(hào)的調(diào)制度。
以線編振光為例,簡(jiǎn)要分析偏振光的干涉情況。設(shè)兩束振幅相同、偏振方向相互成a角的單頻光相干涉。按圖示坐標(biāo)系統(tǒng),兩束相干光的振幅為ai =a2 =a,其中ai為石偏振方向,02偏振方向與戈軸成口角。顯然a2可分解為菇、),兩個(gè)偏振方向,振幅為a2x=acosa和口:,=asma,當(dāng)al、。:兩束光在空間楣遇疊加時(shí),直接觀察兩束光的干涉情況,只有其中的a2x分量才能與ai產(chǎn)生有效的干涉,而a2y作為干涉信號(hào)的直流分量疊加在干涉圖上,形成直流的背景光強(qiáng),使干涉信號(hào)的調(diào)制度降低。可以計(jì)算出這種情況下的干涉信號(hào)調(diào)制度為M:cosa。從上式可以看出,當(dāng)兩相干光束具有相同的偏振方向,即a=00,有最大的調(diào)制度;當(dāng)相干光束的偏振方向相互垂直,即理= 900時(shí),干涉信號(hào)消失。
因此,在偏振干涉系統(tǒng)中需要在干涉光路中安置偏振光學(xué)元件(如偏振鏡、波片等),以使兩相干光束具有相同的偏振態(tài),以得到調(diào)制度較大的干涉信號(hào)。在某些干涉系統(tǒng)中為了濾除其他方向偏振光的背景光信號(hào),也可以采用偏振鏡,以改善干涉信號(hào)的調(diào)制度。
光源的相干性是指干涉儀的光源要具有良好的時(shí)間相干性和空間相干性。
光的時(shí)間相干性決定于光源的單色性,ADS1274IPAPT光的單色性越好,即頻譜寬度越窄,時(shí)間相干性就越好;光的空間相干性取決于光源上各發(fā)光點(diǎn)之間的相位匹配關(guān)系。目前,激光光源的出現(xiàn)為光電檢測(cè)技術(shù)帶來了飛躍性的發(fā)展。激光光源由于具有高度的時(shí)間相干性和空間相干性,同時(shí)又具有高亮度和高方向性的特點(diǎn),已成為光相位調(diào)制檢測(cè)系統(tǒng)中最理想的光源。但由于激光的高度時(shí)空相干性,也給干涉系統(tǒng)帶來散斑噪聲,在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意散斑噪聲對(duì)干涉信號(hào)帶來的影響。
干涉光束的相干性要求是指光束滿足頻率相同、相位差恒定和具有相互平行的偏振分量。
對(duì)于兩束理想單色相干光干涉,若兩束相干光的振幅相等,即ai=a2時(shí),獲得最大的干涉信號(hào)調(diào)制度。在理想情況,這兩束相干光應(yīng)具有相同的光振動(dòng)方向,即偏振方向相同。在實(shí)際的干涉系統(tǒng)中,由于光束經(jīng)過一系列的光學(xué)元件后,可能產(chǎn)生兩束干涉光的偏振情況不同,影響到干涉信號(hào)的調(diào)制度。
以線編振光為例,簡(jiǎn)要分析偏振光的干涉情況。設(shè)兩束振幅相同、偏振方向相互成a角的單頻光相干涉。按圖示坐標(biāo)系統(tǒng),兩束相干光的振幅為ai =a2 =a,其中ai為石偏振方向,02偏振方向與戈軸成口角。顯然a2可分解為菇、),兩個(gè)偏振方向,振幅為a2x=acosa和口:,=asma,當(dāng)al、。:兩束光在空間楣遇疊加時(shí),直接觀察兩束光的干涉情況,只有其中的a2x分量才能與ai產(chǎn)生有效的干涉,而a2y作為干涉信號(hào)的直流分量疊加在干涉圖上,形成直流的背景光強(qiáng),使干涉信號(hào)的調(diào)制度降低?梢杂(jì)算出這種情況下的干涉信號(hào)調(diào)制度為M:cosa。從上式可以看出,當(dāng)兩相干光束具有相同的偏振方向,即a=00,有最大的調(diào)制度;當(dāng)相干光束的偏振方向相互垂直,即理= 900時(shí),干涉信號(hào)消失。
因此,在偏振干涉系統(tǒng)中需要在干涉光路中安置偏振光學(xué)元件(如偏振鏡、波片等),以使兩相干光束具有相同的偏振態(tài),以得到調(diào)制度較大的干涉信號(hào)。在某些干涉系統(tǒng)中為了濾除其他方向偏振光的背景光信號(hào),也可以采用偏振鏡,以改善干涉信號(hào)的調(diào)制度。
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