koherenssipituus

Koherenssipituus on valon tai muun aallonpään vaiheyhteyden säilymisen pituus. Ajallisesti se liittyy koherenssiaikaan τ_c siten, että l_c = c τ_c, missä c on valon nopeus tyhjiössä. Koherenssiaika on usein likimäärin 1/Δν, missä Δν on spektrinen leveys (bandwidth); näin ollen l_c ≈ c/Δν. Kun lähde on kapeasti spektriintynyt, voidaan käyttää myös λ ja Δλ: l_c ≈ λ^2/Δλ, kun Δλ on lineaarinen leveys λ:n ympärillä.

Sijainnin eli spatiaalisen koherenssin ajatellaan kuvaavan sitä, kuinka suuria faasinvaihtelut ovat erien pisteiden välillä valokierron poikki. Transverse koherenssileveys l_sp ≈ λ/θ, missä θ on beamin divergentssi eli kulmakoko. Jos lähteen koko on D ja havainnoidaan etäisyydellä z, niin θ ≈ D/z ja siten l_sp ≈ λ z / D. Näin koherenssimittaus riippuu sekä aallonpituudesta että lähteen kokoon liittyvistä geometrisista tekijöistä.

Koherenssipituutta mitataan ja tulkitaan interferometrian avulla: visibiliteetti V mittaa interferenssivaiheiden koherenssitasoa. Temporal koherenssi liittyy spektriin ja lähteen vakauteen; spatiaalinen koherenssi riippuu lähteen koosta sekä optisen järjestelmän ominaisuuksista.

Esimerkkejä ja sovelluksia: Laserit tarjoavat pitkän koherenssisaikansa ja -pituutensa, mikä mahdollistaa tarkat interferenssit ja holografian. Lämpö- tai halogeenilähteet ovat laajakaistaisempia, joilla on lyhyempi koherenssipituus. Koherenssipituutta hyödynnetään muun muassa optisessa koherenssitomografiassa (OCT), spektrissä, kuvantamisessa ja viestinnässä.