Часова і просторова когерентність

У загальному випадку часткову взаємну когерентність описують функцією. Роздивимося два випадки.

1-й випадок. Поєднаємо (рис.5) т. В₁ і В₂ в В, але забезпечимо наявність двох променів із B у C.

Рис.5

Тоді замість функції взаємної когерентности має функцію автокогерентности або автокореляції.

₁₁(θ) = < Ė₁(t + θ) Ė₁^*(t)>/I₁

─ це комплексний ступінь часової когерентності. Ця функція описує кореляцію між світловими коливаннями в одній і тій же точці простору (В) у різні моменти часу (θ = θ₂ - θ₁), тобто ₁₁(θ) - описує раніше розглянуту часову когерентність.

2-й випадок. Нехай В₁С = В₂С та θ₁ = θ₂   (θ =0), тоді

_n (0) = < Ė₁(t) Ė₂^*(t)>

─ це комплексний ступінь просторовій когерентності.

Рис. 6

Ця функція _n(0) описує кореляцію між світловими коливаннями в двох різних точках простору (В₁ і В₂) у той самий момент часу, тобто описує просторову когерентність.

Таким чином, при розгляді часткової когерентності можливо виділити два окремі випадки: випадок часової і просторової когерентності. Якщо часткова когерентність у загальному випадку описує функція ₁₂(θ), то часову когерентність - ₁₁(θ), а просторову когерентність _n(0).

Якщо маємо крапкове монохроматичне джерело світла, то забезпечується повна когерентність, у цьому випадку маємо також повну часову | ₁₁(θ)| =1 і просторову когерентність | _п(0)| =1. Погіршення монохроматичності джерела знижує його ступінь часової когерентності. Збільшення протяжності відбивається на його просторовій когерентності.

У загальному випадку не можна розділяти ефекти просторової і часової когерентності, тобто не можна уявити ₁₂(θ) як добуток ₁₁(θ) і _п (0).

Проте існує клас оптичних полів для котрих

₁₂(θ) = ₁₁ (θ) _n (0),

тобто ефекти просторової і часової когерентності можна відокремити друг від друга. Такі поля одержали назву взаємно спектрально чистих.