The Coherence Length Calculator is a specialized tool used to determine the coherence length of a light source. Coherence length is a measure of how far a wave can propagate while maintaining a predictable phase relationship. It plays a vital role in fields like optics, laser technology, fiber communication, and spectroscopy. By accurately calculating the coherence length, researchers and engineers can design and analyze optical systems for maximum 效率 and reliability. This calculator belongs to the 光学测量工具类别，有助于理解和优化各种介质中的波行为。
相干长度计算器公式
相干长度使用以下公式计算：
地点：
- Lc 是相干长度。
- c 是真空中的光速（约为 3 × 10⁸ 米/秒）。
- Δf 是光源的带宽（以赫兹为单位）。
变量的详细公式：
带宽（Δf）：
如果没有直接给出，带宽可以根据光源的频率扩展来计算：
Δf = f_high – f_low
地点：
- f_高 为频率上限。
- 流动 为频率下限。
介质中的光速：
如果波在真空以外的介质中传播，则调整光速如下：
c_medium = c / n
地点：
- c 是真空中的光速。
- n 是介质的折射率。
这些公式确保准确确定相干长度，适应波的频率范围和传播介质的变化。
相干长度场景的预先计算表
下表总结了常见场景的相干长度，帮助用户避免手动计算：
| 带宽（Δf） | 中等 | 折射率 (n) | 相干长度 (Lc) |
|---|---|---|---|
| 1 GHz | 真空 | 1.0 | 300米 |
| 10 GHz | 真空 | 1.0 | 30米 |
| 1 GHz | 玻璃（n=1.5） | 1.5 | 200米 |
| 100 GHz | 水（n=1.33） | 1.33 | 2.26米 |
| 1太赫兹 | 真空 | 1.0 | 0.3米 |
该表特别适合于在实际光学系统设计中快速参考。
相干长度计算器示例
让我们计算激光源的相干长度：
- 该光源的频率范围为10 GHz（Δf = 10 × 10⁹ Hz）。
- 光穿过折射率为1.5的玻璃传播。
步骤 1：调整玻璃中的光速
c_medium = c / n
c_medium = 3 × 10⁸ / 1.5 = 2 × 10⁸ 米/秒
第 2 步：计算相干长度
Lc = c_介质/Δf
Lc = 2 × 10⁸ / 10 × 10⁹ = 0.02 米或 2 厘米
因此，相干长度为 2 厘米，这是设计涉及该激光的光学系统的临界值。
最常见的常见问题解答
良好的相干长度取决于应用。例如，干涉测量法需要较长的相干长度，而宽带光谱学等应用可能需要较短的相干长度。
带宽与相干长度成反比。带宽越高，相干长度越短，带宽越低，相干长度越长。
是的，只要已知带宽和传播介质，相干长度计算器适用于任何光源，包括 LED 和宽带光源。