激光散斑 Laser speckle

2022-11-10 14:24:35 浏览:416

定义

相干光在粗糙表面上反射产生的光模式。

术语斑点是指可以观察到的随机颗粒图案,例如当高度相干的光束(例如来自激光)在具有复杂(粗糙)结构的表面上漫反射时,例如一张纸、白色油漆、显示屏或金属表面。 这种现象是由入射光束的许多不同反射部分与随机相对光学相位的干涉引起的。 即使是条件的微小变化,例如照明点或入射激光束的方向,也会改变斑点图案的详细形状。

可以证明,在大多数情况下,激光散斑表现出所谓的瑞利统计。 这意味着在斑点图案中的某个位置找到特定强度的概率随着强度的增加呈指数衰减:概率密度为

其中<I>是平均强度。

斑点图案会严重降低激光投影显示器的图像质量,或干扰激光指示器的位置测量。 散斑通常可以避免,例如通过使用具有足够大光带宽(短相干长度)的光源,例如超发光光源。 (为此目的需要多少带宽取决于具体情况。 对于投影显示器,也可以使用优化的屏幕。 然而,散斑也有应用,例如在散斑干涉测量中。

在多模光纤末端观察到的复杂强度模式有时也称为斑点。 它们是由许多传播模式的干扰引起的,其中相对相位取决于详细的发射条件。

参考文献

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基础光学

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