In der Physik ist Kohärenz-Länge die Fortpflanzungsentfernung von einer zusammenhängenden Quelle zu einem Punkt, wo eine Welle (z.B eine elektromagnetische Welle) einen angegebenen Grad der Kohärenz aufrechterhält. Die Bedeutung besteht darin, dass Einmischung innerhalb einer Kohärenz-Länge der Quelle, aber nicht außer ihm stark sein wird. Dieses Konzept wird auch in der Fernmeldetechnik allgemein verwendet.

Dieser Artikel konzentriert sich auf die Kohärenz von klassischen elektromagnetischen Feldern. In der Quant-Mechanik gibt es ein mathematisch analoges Konzept der Quant-Kohärenz-Länge einer Welle-Funktion.

Formeln

In Wellenbereich-Systemen wird der Kohärenz-Länge durch näher gekommen

wo c die Geschwindigkeit des Lichtes in einem Vakuum ist, ist n der Brechungsindex des Mediums, und ist die Bandbreite der Quelle.

In optischen Kommunikationen wird die Kohärenz-Länge durch gegeben

wo die Hauptwellenlänge der Quelle ist, der Brechungsindex des Mediums ist, und die geisterhafte Breite der Quelle ist. Wenn die Quelle ein Spektrum von Gaussian mit der FWHM geisterhaften Breite hat, dann wird ein Pfad-Ausgleich ± die Franse-Sichtbarkeit auf 50 % reduzieren.

Kohärenz-Länge wird gewöhnlich auf das optische Regime angewandt.

Der Ausdruck ist oben eine oft verwendete Annäherung. Wegen Zweideutigkeiten in der Definition der geisterhaften Breite einer Quelle, jedoch, ist die folgende Definition der Kohärenz-Länge angedeutet worden:

Die Kohärenz-Länge kann mit einem Michelson interferometer gemessen werden und ist der optische Pfad-Länge-Unterschied eines Selbststörlaserbalkens, der einer Franse-Sichtbarkeit entspricht, wo die Franse-Sichtbarkeit als definiert wird

wo die Franse-Intensität ist.

In Langstreckenübertragungssystemen kann die Kohärenz-Länge durch Fortpflanzungsfaktoren wie Streuung, das Zerstreuen und die Beugung reduziert werden.

Laser

Mehrweise-Laser des Helium-Neons haben eine typische Kohärenz-Länge von 20 Cm, während die Kohärenz-Länge von singlemode um 100 M zu weit gehen kann. Halbleiter-Laser erreichen ungefähr 100 M. Faser-Laser von Singlemode mit linewidths von einigen Kilohertz können Kohärenz-Längen haben, die 100 km zu weit gehen. Ähnliche Kohärenz-Längen können mit optischen Frequenzkämmen wegen des schmalen linewidth jedes Zahns erreicht werden. Nichtnullsichtbarkeit ist nur für kurze Zwischenräume von Pulsen wiederholt nach Höhle-Länge-Entfernungen bis zu dieser langen Kohärenz-Länge da.

Siehe auch

• Kohärenz-Zeit
• Das Superleiten der Kohärenz-Länge