Longitudinal pure spatial coherence of a light field with wide frequency and angular spectra

Abstract

We have observed the longitudinal pure spatial coherence of a light field in an interference experiment when the length of the temporal coherence is significantly smaller than the length of the longitudinal spatial coherence of the light field. We introduce into consideration new spatial and temporal scales of a light field: the length of the coherent (free) run and the coherent time (the time of life) of a wave train.

Объем Когерентности Оптического Волнового Поля С Широкими Частотным И Угловым Спектрами

“…В продольном сечении продольные спеклы бегут с групповой скоро-стью, а отдельные возмущения поля в них -с фа-зовой скоростью. Длина когерентного пробега спеклов и отдельных возмущений поля ограничивается длиной продольной когерентности ρ , определяемой шириной углового спектра поля 2θ [42,43].…”

“…Поэтому эффект продольной деко-герентности, связанный с угловым спектром поля, как правило, не наблюдается в таких оптических систе-мах. Волновые поля с достаточно широким угловым спектром часто формируются в изображающих опти-ческих системах, в особенности в высокоразрешающей оптической микроскопии, включая интерференционную микроскопию [10,11,15,30,[44][45][46] и полнопольную коге-рентную томографию [15,42,47,48], в которых приме-няются объективы и осветительные системы с боль-шой угловой апертурой. При использовании в мик-роскопии протяженных и частотно широкополосных источников света освещающее объект волновое поле может иметь предельно малый для экспериментальной практики объем пространственной когерентности, опре-деляемый угловой апертурой объектива или освети-тельной системы, а также шириной частотного спектра волнового поля.…”

“…При использовании в мик-роскопии протяженных и частотно широкополосных источников света освещающее объект волновое поле может иметь предельно малый для экспериментальной практики объем пространственной когерентности, опре-деляемый угловой апертурой объектива или освети-тельной системы, а также шириной частотного спектра волнового поля. В таких интерференционных системах наблюдаются эффекты продольной декогерентности, свя-занные с широким угловым спектром волнового по-ля [10,11,15,30,42,43,[45][46][47][48][49][50][51][52][53].…”

Optical Spectral Structure and Frequency Coherence

“…In addition, many efforts have been made to measure the laser coherence length which is regarded as the length of the wave train. Among the methods for measuring the coherence length of lasers (Geng et al, 2005;Ryabukho et. al., 2005 ;Wheeler et al, 2003), Michelson interferometer-based method (Ryabukho et al, 2005) is the one widely used in the past.…”

“…Among the methods for measuring the coherence length of lasers (Geng et al, 2005;Ryabukho et. al., 2005 ;Wheeler et al, 2003), Michelson interferometer-based method (Ryabukho et al, 2005) is the one widely used in the past. However, these methods suffer from mechanic vibration, thermal and acoustic fluctuations, and beam divergence, and errors in the observation of the spatial coherence are difficult to eliminate.…”