Интерференция между двумя независимыми источниками

Оптические вычисления, под которыми подразумевают выполняемые оптическими методами операции с дискретными числовыми данными, являются новинкой в долгой истории развития оптической обработки сигналов. Утверждения о том, что оптические методы могут успешно конкурировать и теоретически превзойти по своим возможностям электронные методы обработки данных, впервые привлекли серьезное внимание в середине 1970-х гг. [I, 2], а в последнее время в этом направлении возник настоящий шквал публикаций. Сначала может показаться, что электромагнитные поля оптического диапазона непригодны для реализации цифровой логики, так как они распространяются линейным и непрерывным образом, в то время как поток электронов в цепи может быть просто преобразован в дискретные двоичные уровни. Одпако имеются три свойства оптики, которые делают ее привлекательной для цифровых вычислений. Первое — это широкая полоса частот оптических источников, которая может для полупроводниковых лазеров достигать гигагерц. Второе — это широкая полоса пространственных частот. Двумерная оптическая система может иметь крайне большое число элементов, разрешающих изображение, каждый из которых можно рассматривать как отдельный канал связи, а все они параллельно передают сигнал в одной и той же системе. В случае пекогерентного освещения все разрешающие ячейки оптической системы являются взаимно независимыми. При освещении когерентным светом каналы являются связанными между собой, что приводит к исключительно высокой степени организации межэлементных соединений. Третьей, относящейся к оптическим соединениям, характеристикой является отсутствие интерференции при распространении сигналов, что иногда описывают как возможность пересечения оптических проводов . Два оптических поля могут распространяться друг через друга, не оказывая взаимного влияния. Эти [c.182]

Когерентные источники. В качестве простейшего примера рассмотрим интерференцию от двух одинаковых точечных источников, расположенных в разных местах и испускающих гармонические бегущие волны одинаковой частоты в открытую однородную среду. Если каждый источник имеет вполне определенную частоту (а не конечную полосу частот вблизи основной), то относительная фаза двух источников (разность между их фазовыми постоянными) не меняется со временем. В этом случае говорят, что два источника относительно когерентны или просто когерентны. (Даже если источники имеют различные частоты, они будут когерентными , если каждый из них монохроматичен, так как в этом случае их разность фаз всегда полностью определена.) Если каждый источник имеет одинаковую основную частоту и конечную полосу частот Аг, то разность фаз обоих источников (при условии, что они независимы) будет оставаться постоянной только в течение времени порядка (Av)" . Однако постоянство разности фаз может быть сохранено, если на источник действует общая внешняя вынуждающая сила. В этом случае, даже если фазовая постоянная каждого источника в течение интервала времени будет меняться неконтролируе- [c.405]

Определения когерентности сложились исторически. Раньше считали, что интерферировать может только свет, излученный одним достаточно удаленным точечным источником, разбитым на два пучка с двумя отверстиями в экране (опыт Юнга). Но уже много лет назад выяснилось, что интерференция — явление гораздо более распространенное. Для интерференции пучков света необходимо лишь одно — чтобы разность фаз между ними не изменялась хаотически. Свет от двух электрических лампочек не дает интер-ференциоппой картины, так как из-за высокой температуры тепловые колебания атомов вносят большую случайную добавку в частоту излученного света и разность фаз между двумя пучками будет хаотически изменяться настолько быстро, что ни о какой интерференции не может быть и речи. Строго говоря, только в этом случае можно говорить о полной некогерентности источников. Если предмет, освегценный двумя лампами, отбрасывает две перекрывающиеся тени, то на границе теней интерференции не возникает. Не возникнет и дифракционной картины на границе каждой из теней, так как пространственная когерентность в каждой из ламп практически отсутствует — соседние участки нити излучают свет статистически независимо и свет от них не интерферирует. В атом смысле можно сказать, что свет, излучаемый обычной лампочкой, состоит из отдельных независимых порций — квантов. Свет же, излучаемый лазером, обладает высокой степенью когерентности и может быть описан как классическое электромагнитное поле, задаваемое векторами электрического и магнитного полей. Свет от двух лазеров дает интерференционную картину. В этом случае лучше не рассуждать (как это иногда делают), интерферирует ли квант только сам с собой или он может интерферировать с другими квантами. Случайная разность фаз между светом от двух лазеров скажется лишь в расположении интерференционной [c.131]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...