코히어런스 길이 계산기

결맞음 길이는 광학, 레이저 물리학, 양자역학 등 다양한 분야에서 빛원의 결맞음을 특징짓는 기본적인 척도로서 중요한 역할을 한다. 결맞음 길이는 레이저와 같은 결맞는 파동이 예측 가능한 위상 관계를 유지하는 거리이며, 영상, 간섭, 홀로그래피의 질에 영향을 미친다.

역사적 배경

결맞음 길이의 개념은 빛의 파동 이론에 깊이 뿌리를 둔 빛 파동의 간섭 연구에서 유래되었다. 이는 빛이 안정적인 간섭 무늬를 생성하는 능력을 정량화하며, 레이저와 광학적 간섭 단층 촬영의 개발에 필수적이었다.

계산 공식

결맞음 길이(COL)는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있다.

\[ COL = \frac{\lambda^2}{2 \cdot d\lambda} \]

여기서:

• COL은 결맞음 길이,
• λ는 파장 범위의 중심,
• dλ는 파장의 전체 범위이다.

계산 예시

중심 파장이 500nm이고 전체 파장 범위가 20nm인 광원의 경우 결맞음 길이는 다음과 같이 계산된다.

\[ COL = \frac{500^2}{2 \cdot 20} = 6250 \text{ nm} \]

중요성 및 활용 사례

결맞음 길이는 간섭계측, 홀로그래피, 광학 기기의 보정과 같이 긴 거리에 걸쳐 정밀한 위상 제어가 필요한 응용 분야에서 필수적이다. 또한 광섬유 링크의 성능 평가를 위한 통신에도 중요하다.

일반적인 FAQ

1. 광원의 결맞음 길이에 영향을 미치는 요인은 무엇인가?

   • 결맞음 길이는 주로 광원의 스펙트럼 폭에 영향을 받는다. 스펙트럼 폭이 좁을수록 결맞음 길이가 길어진다.

2. 결맞음 길이와 결맞음 시간의 관계는 무엇인가?

   • 결맞음 시간은 결맞음 길이의 시간적 상대 개념으로, 파동이 예측 가능한 위상을 유지하는 시간을 나타낸다. 결맞음 길이와 시간은 빛의 속도로 관련되어 있다.

3. 결맞음 길이를 증가시킬 수 있는가?

   • 네, 광원의 스펙트럼 범위를 좁힘으로써 (dλ 감소) 결맞음 길이를 증가시켜 간섭 및 영상 응용 분야의 질을 향상시킬 수 있다.

이 계산기는 결맞음 길이의 결정을 단순화하여 광학 및 광자학 분야의 교육, 연구 및 실제 응용에 활용할 수 있도록 한다.