什么是相干长度（Coherence Length）和相干时间（Coherence Time）？
发布时间：2023-10-11 10:41:07 阅读数： 1553
相干长度（Coherence Length）和相干时间（Coherence Time）是物理学，尤其是波和量子力学研究中经常遇到的概念。它们都是指波形的时间和空间特性，对于理解涉及干涉和相干的系统行为至关重要。
相干性是指电磁辐射在时间和空间维度上保持紧密一致的相位联系的程度。相干性保持不变的时间称为相干时间。在这段时间内，信号在真空中传播的长度称为相干长度。
例如，就发光二极管而言，相干时间通常在半皮秒以内，而相关的相干长度约为 15 微米。相反，基本激光器的相干时间约为半纳秒，相干长度约为 15 厘米。
如果是线宽较窄的高质量激光，相干时间可延长到约一微秒，而相干长度则有可能达到 200 米。
信号的变化范围（称为线宽）和相干长度以及相干时间成反比。
其中，Δλ 是线宽，λ 是中心波长。
相干长度
相干长度是衡量波保持一致相位关系的距离。换句话说，它是指在发生明显的相位变化或波干涉之前，波保持其特征波形的距离。在光学领域，相干长度常用来描述激光等光源的质量。相干长度越长，表明光源发出的光波越同步，相位关系保持的距离越长。
相干长度（Lc）与光波的波长（λ）和光谱带宽（Δλ）的关系式为
光谱带宽越小或波长越长，相干长度就越长。相干长度在各种应用中都很重要，包括干涉测量、全息摄影和光通信系统。
相干时间
相干时间是衡量波保持其相干性或相位关系的持续时间。在量子力学中，相干时间通常与量子系统在退相干发生和量子特性因与环境相互作用而丧失之前保持状态叠加的持续时间有关。相干时间是量子计算和量子信息处理中的一个关键因素，保持微妙的量子态对于执行复杂计算至关重要。
相干时间（Tc）与波的光谱线宽（Δν）的关系式如下：
