激光相干性的研究及实验测量
实验五、精密位移量的激光干涉测量方法及实验
实验五、精密位移量的激光干涉测量方法及实验一、实验目的：1．了解激光干涉测量的原理2．掌握微米及亚微米量级位移量的激光干涉测量方法 3．了解激光干涉测量方法的优点和应用场合 二、实验原理本实验采用泰曼－格林（Twyman-Green ）干涉系统，T －G 干涉系统是著名的迈克尔逊白光干涉仪的简化。
用激光为光源，可获得清晰、明亮的干涉条纹，其原理如图1所示。
图1 T －G 干涉系统激光通过扩束准直系统L 1提供入射的平面波（平行光束）。
设光轴方向为Z轴，则此平面波可用下式表示：ikz Ae Z U =)((1)式中A −−平面波的振幅，λπ2=k 为波数，λ−−激光波长此平面波经半反射镜BS 分为二束，一束经参考镜M 1，反射后成为参考光束，其复振幅U R 用下式表示)(R R z R R e A U φ⋅=(2)式中A R −−参考光束的振幅，φR （z R ）−−参考光束的位相，它由参考光程z R 决定。
另一束为透射光，经测量镜M 2反射，其复振幅U t ，用下式表示：)(t t z i t t e A U φ⋅=(3)式中A t −−测量光束的振幅，φt （z t ）−−测量光束的位相，它由测量光程Z t 决定。
此二束光在BS 上相遇，由于激光的相干性，因而产生干涉条纹。
干涉条纹的光强I(x,y)由下式决定*⋅=U U y x I ),((4)式中***+=+=t R t R U U U U U U ,，而U*，U R *，U t *为U ，U R ，U t 的共轭波。
当反射镜M 1与M 2彼此间有一交角2θ，并将式(2)，式(3)代入式(4)，且当θ较小，即sin θ≅θ时，经简化可求得干涉条纹的光强为：)2cos 1(2),(0θkl I y x I +=(5)式中I 0−−激光光强，l −−光程差，t R z z l -=。
式(5)说明干涉条纹由光程差l 及θ来调制。
当θ为一常数时，干涉条纹的光强如图22λ⋅=N l (6) 式中N −−干涉条纹数因此，记录干涉条纹移动数，已知激光波长，由式(6)即可测量反射镜的位移量，或反射镜的轴向变动量∆L 。
北大物理实验报告： 光源的时间相干性
北京大学物理实验报告光源的时间相干性§1 目的要求1. 观测几种光源的相关长度，加深对光源时间相干性的理解。
2. 测定汞黄双线的波长差∆λ。
3. 测定汞黄线的线性与线宽δλ，定量认识谱线的线型，线宽δλ和双线波长差∆λ对干涉图各有什么影响。
§2 仪器用具M–干涉仪，He–Ne激光器，汞灯，白炽灯，小孔光阑，扩束透镜，黄干涉滤片（透过光谱宽度12nm，中心波长为578.0nm），橙色玻璃。
§3 实验原理光源的相干性可用谱线宽度∆λ和最大光程差∆L max来表示，也可用相干长度和相干时间来表示。
通过M–干涉仪产生干涉条纹时，干涉条纹的反衬度（可见度）定义为γ= I max −I minI max + I min式中：I max和I min为干涉条纹相邻强度的最大值和最小值。
当光程相等时，可见度最大，缓慢移动M1镜，则可以改变光程差，条纹的可见度也随之变化。
当条纹彻底消失时，可见度为零，由此确定最大光程差∆L max。
时间相干性的来源：原子的发光是断续的，无规则的，发出的波列也是有限的，非单色的。
对于确定的谱线，就有一定的谱线宽度δλ，以及两波列发生干涉的最大光程差∆L max。
光源的时间相干性问题：（1）理想单色光：波列为无线长，若两束相干光光强相等，即使光程差连续改变，可见度仍为1。
事实上并不存在这种理想单色光。
（2）准单色光：设某一准单色光中心波长为λ0，谱线宽度为δλ。
该准单色光视为有波长(λ0 −δλ/2)到(λ0 + δλ/2)之间，连续变化的光波组成。
每一个波长产生相应的干涉条纹，彼此是不相干的，总强度为不同波长产生干涉条纹的叠加。
当波长为(λ0 −δλ/2)的（k+1）10 0 级波长和波长为(λ0 + δλ/2的第k 级波长正好重合时，条纹的可见度为零。
此时对应的光程差∆L max 叫相干长度。
即下式：可得： ∆L ≤ ∆L max = (k + 1)(λ0 − k = λ0 δλδλ δλ ) =k (λ0+ ) 2 2λ2∆L max = δλ 由上式便可以求出光源的时间相干性：t = ∆L max c λ2 = c δλ（3）双线结构的光：光源发出的光含有波长λ1和λ2，且λ1 −λ2 ≪λ1。
激光的相干性
激光的相干性着重研究和研发的激光技术，使用的是激光的相干性。
这里将从实际应用的相关原理出发，来阐述激光相干性的特征及其应用。
激光相干性是指，一个脉冲激光的光子的波长和幅度不会衰减，能够在空间和时间上保持相一致，这样就可以建立出一定规律的相干性状态。
通常激光器可以产生相干性状态，可以用来衡量激光束的相干性程度。
激光相干性可以用几个间接度量技术来分析，它们是相位相关性、光形像中心度量、谱宽度等。
激光相干性受到大量衰减因素的影响，如光束扩散、衍射和劈裂等，如果想要获得更高质量的激光束，就需要确保其相干性。
因此，激光相干性的应用主要是用来降低衰减因素的影响，获得更好的激光束质量，从而实现更好的测量精度、获得更强的集束机械能力等。
激光相干性在光学设计中也有重要的作用，比如普通的激光器可以运用激光器的相干性变大，使得集束能够达到更高的直径尺寸，从而提高激光器的功率分布。
这也是正确使用激光束来获得精度要求的依据。
此外，激光相干性还可以有效地用于激光切割、定位以及量测应用中，以提高激光束的精度。
经过相干性的施展，激光光束的聚焦点不仅增大，而且可以大大提高切割功率，进一步提高切割速度及精度，大大减小热影响范围。
激光相干性在实际应用中可以发挥极大的优势，从而极大地改善激光束的质量。
它可以用来提高切割、定位和量测等操作的准确性，极大地改善激光设备的性能。
也可以用来提高激光设备的功率分布，并且可以最大限度地降低衰减因素的影响，从而提高激光设备的效果。
因此，激光相干性的研究将会有助于更大范围地发挥激光设备的优势，从而大大改善激光的应用效果。
激光相干性的原理应用
激光相干性的原理应用简介激光相干性是指激光光束中光波的相位差的稳定性。
激光的相干性是通过测量激光光束的干涉、自相干等特性来评估的。
相干性对于激光技术的应用具有重要意义，包括激光干涉仪、激光测距仪、激光光纤通信等领域。
本文将介绍激光相干性的原理及其常见的应用。
原理激光相干性的主要原理是激光光源的相干性与光波之间的相位关系之间的联系。
激光光源产生的相干激光光束具有高度的相位稳定性和空间一致性，这使得激光光束可以用于干涉实验和相位测量等应用。
在激光光束中，光波的相位关系决定了光波之间的干涉效应。
当两束相干光波在某一点处相遇时，它们会发生干涉现象，因相位差不同而产生明暗交替的干涉条纹。
通过分析干涉条纹的变化可以推断出光波的相位差，从而实现相位测量和干涉实验。
应用1. 激光干涉仪激光干涉仪是利用激光光束的相干性进行干涉实验的仪器。
通过激光干涉仪可以进行光程差测量、表面形貌检测、位移测量等应用。
典型的激光干涉仪包括马赫-曾德尔干涉仪、弗罗涅尔干涉仪等。
2. 激光测距仪激光相干性在激光测距仪中起着重要作用。
激光测距仪利用激光的相干性测量物体与仪器之间的距离。
激光测距仪通过测量激光光束从发射到接收所需的时间，并结合激光光速的已知值，即可精确计算出距离。
3. 激光光纤通信激光光纤通信是当今通信领域中最常见的光通信技术之一。
在激光光纤通信系统中，采用激光光源产生相干光波传输信息。
激光的相干性决定了光纤传输中的信号质量和传输距离。
4. 光学相干层析成像光学相干层析成像是一种基于光干涉的成像技术。
它利用激光光源的相干性，在不需要传统光学透镜的情况下，实现对样品内部结构的高分辨率成像。
光学相干层析成像在医学和生物领域有广泛的应用，如眼科检查和组织样品分析等。
5. 激光干涉光谱学激光干涉光谱学是一种结合了激光干涉和光谱学的技术。
它利用激光光源的相干性进行光谱分析。
激光干涉光谱学可以用于材料表面形貌分析、特定波长的光学分析等应用。
激光准直测量实验报告
一、实验目的1. 熟悉激光准直仪的结构和原理；2. 掌握激光准直仪的使用方法和操作步骤；3. 学会使用激光准直仪进行实际测量，并对测量结果进行分析。
二、实验原理激光准直测量是一种基于激光束传播特性的测量方法。
激光束具有单色性好、相干性好、方向性好等特点，使其在测量领域具有广泛的应用。
激光准直仪利用激光束的这些特性，通过测量激光束的传播路径和方向，实现对目标物体位置、距离、角度等参数的测量。
实验原理主要包括以下几部分：1. 激光发射：激光准直仪通过激光发射器产生激光束，激光束经过一系列光学元件后，形成具有高方向性的光束。
2. 激光传播：激光束在空气中传播，遇到目标物体后，部分激光束被反射回来。
3. 激光接收：激光接收器接收反射回来的激光束，并将接收到的光信号转换为电信号。
4. 数据处理：数据处理系统对接收到的电信号进行处理，计算出目标物体的位置、距离、角度等参数。
三、实验仪器与设备1. 激光准直仪一台；2. 激光发射器一个；3. 激光接收器一个；4. 光学元件一套；5. 计算机一台；6. 数据采集卡一个。
四、实验步骤1. 安装激光准直仪：将激光准直仪放置在实验平台上，调整仪器的水平度和垂直度，确保仪器稳定。
2. 连接仪器：将激光发射器、激光接收器、光学元件等连接到激光准直仪上。
3. 设置参数：在计算机上设置激光准直仪的测量参数，如激光波长、测量距离、测量角度等。
4. 测量：打开激光准直仪，调整激光发射器和激光接收器的位置，使激光束对准目标物体。
5. 数据采集：通过数据采集卡，将激光接收器接收到的电信号传输到计算机，进行数据处理。
6. 分析结果：对测量结果进行分析，判断测量数据的准确性。
五、实验结果与分析1. 实验数据：（1）激光波长：λ = 632.8nm；（2）测量距离：d = 100m；（3）测量角度：θ = 30°；（4）测量误差：±0.1mm。
2. 结果分析：通过实验，我们发现激光准直测量方法具有以下优点：（1）测量精度高：激光准直测量具有较高的测量精度，适用于对测量精度要求较高的场合；（2）测量速度快：激光准直测量速度快，适用于大规模测量；（3）操作简便：激光准直仪操作简便，易于上手。
光学实验中的相干与相位测量方法
光学实验中的相干与相位测量方法光学实验是研究光的性质和相互作用的重要手段。
在光学实验中，相干与相位测量方法起着重要的作用。
相干性是光的波动性质之一，用来描述光波之间的相互关系。
相位是光波的重要参数，表示光波的位置和形状。
本文将介绍光学实验中常用的相干性和相位测量方法。
相干是光波之间存在一定的关联性。
相干性对于光学实验来说至关重要，尤其是干涉、衍射等实验中。
干涉是光波相互叠加形成的干涉图样，而干涉图样的形状和强度正是由光波的相干性决定的。
相干性的好坏会直接影响到干涉图样的清晰度和可见度。
所以，在进行干涉实验前，要先保证光源是相干的。
常用的相干光源有激光和自发光，它们具有高度的相干性。
而相干长度则是描述光源相干性的一个参数，它表示了光波的相干性在空间上的分布。
在干涉实验中，为了观察干涉图样，需要对光波的相位进行测量。
相位测量是光学实验中的一项重要技术。
相位是描述光波位置和形状的参数，是光波的基本属性之一。
相位测量方法有很多种，其中一种常用的方法是干涉法。
通过干涉仪器的设计和调整，可以测量光波的相位差。
干涉法广泛应用于制造高精度光学元件、测量光波波长和测量物体形状等。
除了干涉法，还有其他一些相位测量方法。
例如，频谱分析法可以通过测量光波的频率来确定相位。
通过将光波通过光栅或光谱仪等装置，可以将光波分解成不同频率的成分，从而得到光波的频谱信息，进而获得相位信息。
另外，锁相放大器也是常用的相位测量方法之一。
锁相放大器可以通过锁定光波的频率和相位，提高信噪比，从而实现对光波相位的精确测量。
在光学实验中，相干性和相位测量方法的选择和优化是一门复杂而重要的学问。
尤其是在高精度测量或高分辨率成像等领域，对相干性和相位测量方法的要求更为严格。
正确选择相干光源、设计优化干涉仪器以及合理调整实验参数，可以提高实验的可靠性和准确性。
同时，利用不同的相位测量方法，可以获得光波的更多信息，从而对光学性质进行更全面的研究。
光学实验中的相干性和相位测量方法是关乎实验结果准确性和可靠性的重要因素。
高精度快速激光相位测距技术研究
高精度快速激光相位测距技术研究一、本文概述随着科技的飞速发展，激光测距技术因其高精度、快速响应和广泛应用性，在测量领域扮演着日益重要的角色。
其中，激光相位测距技术以其高精度和长距离测量能力，成为了研究的热点。
然而，传统的激光相位测距技术面临着精度和速度之间的矛盾，即提高测量精度往往以降低测量速度为代价。
因此，开展高精度快速激光相位测距技术研究，对于推动激光测距技术的发展，提高测量精度和效率，具有重要的理论价值和实践意义。
本文旨在研究高精度快速激光相位测距技术，通过对现有激光相位测距技术的分析和研究，提出一种新型的激光相位测距方法。
该方法能够在保证测量精度的同时，提高测量速度，从而满足现代测量领域对于高精度、快速响应的需求。
文章将首先介绍激光相位测距技术的基本原理和现有技术的发展现状，分析目前存在的问题和挑战。
然后，详细阐述本文提出的新型激光相位测距方法的基本原理和实现过程，包括激光发射与接收、相位提取、距离计算等关键步骤。
接着，通过实验验证该方法的可行性和性能，分析其在不同条件下的测量精度和速度表现。
讨论该技术在实际应用中的潜力和限制，以及未来可能的研究方向和应用前景。
通过本文的研究，希望能够为高精度快速激光相位测距技术的发展提供新的思路和方法，推动激光测距技术在测量领域的广泛应用，为科技进步和社会发展做出贡献。
二、激光相位测距技术原理激光相位测距技术是一种基于激光干涉测量原理的高精度距离测量技术。
其基本原理是利用激光的相干性，通过测量激光在待测距离上往返传播所产生的相位差，从而计算出待测距离。
激光发射器发出稳定的激光束，经过分光器分成两路，一路作为参考光路，另一路作为测量光路。
测量光路中的激光经过待测物体反射后，与参考光路中的激光在光电探测器上发生干涉。
由于待测距离的存在，测量光路中的激光会产生一定的相位延迟，这个相位延迟与待测距离成正比。
光电探测器将干涉信号转换为电信号，然后经过信号处理电路进行放大、滤波和数字化处理。
激光相干性
激光相干性实验测量摘要激光相干性技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。
激光具有单色性，相干性等一系列极好的特性。
，氦氖激光器（单模）因为激光的产生是原子的受激发射，所以发射出来的光波列都是具有相同的相位、相同的频率，因此它是很好的相干波列，不同的原子是随机发射的波列，不具备相干性。
激光要在实验室里实现可以测量相干性就要先对其扩束，扩束后的光可以用接收屏看到，进行不等次的扩束对干涉条纹的清晰度是有影响的。
就是说进行不等次的扩束改变的仅仅是干涉条纹的清晰度，而对干涉条纹的本质性质不会有影响，并以此来做激光相干性实验。
关键词：时间相干性相干长度激光相干性激光扩束Experimental measurement of the laser coherenceAbstractLaser technology is the coherence of the twentieth century and the atomic energy, semiconductor and computer on a par four major inventions. With a monochromatic laser, coherence and a series of excellent properties. , Helium-neon laser (single mode) because the laser is generated by stimulated emission of atoms, so the emitted light columns are the same phase, same frequency, so it is a good coherent wave train, the different atoms Random launched wave train, do not have coherence. Laser achieved in the laboratory can measure its coherence should first beam expander, after expansion of the light beam can be seen receiving screen, the beam expander ranging times the clarity of the interference fringes are influential. That is the range of times to change the beam expander is only the clarity of fringes, but the essence of the natureof the interference fringe will not be affected, and laser coherence in order to do experiments.Keywords:Coherence time, coherence length, the laser coherence, the laser beam expander.目录第一章引言 (3)1.1国内外研究现状 (3)1.2研究的意义与目的 (3)1.3激光相干特性 (4)第二章激光原理 (5)2.1 激光产生原理 (5)2.2 光子基本性质 (6)第三章激光相干性 (7)3.1 空间相干性 (7)3.2 时间相干性 (8)3.3 光子相干性 (9)第四章激光相干性实验 (12)4.1扩束镜的作用 (12)4.2 迈克尔干涉仪原理 (13)4.3 实验一 (13)4.4 实验二 (16)4.5实验现象的解释 (16)结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)第一章引言1.1国内外研究现状激光产业正在我国逐步形成，其中包括激光音像、激光通讯、激光加工、激光医疗、激光检测、激光印刷设备及激光全息等，这些产业正在作为新的经济增长点而引起高度重视。
激光的相干性
系列中的一个光阑（图 9-27）。
d 2a
d (图 9－27) 假如有一个平面波在腔内沿轴向传播，在到达第一个光阑时，光强分布为长方形，通 过第一个光阑后，光被衍射，这时光强分布就不再保持长方形，边缘部分的光强减弱了， 这样依次经过一系列的光阑，由于衍射效庆而使光强分布不断改变
越多， TEM 00 称为低次模式；其它的模式皆称为高次模。（照相图 14）。
四、激光的相干性
和普通光一样，激光在相干性和空间相干性，如前所述，原子发光时间 t 和所发光的 频率宽度 v 是成反比的[（9-26）式]，也就是说， v 愈小， t 就愈长，而对激光器来说， 它所发射的激光的单色性是很好的，即激光的 v 非常小比普通光的 v 要小得多，这样就 可以很自然地得到结论，激光的相干时间 t 很大，即激光的时间相干性是很好的。
由于原子的发光不是无限制地持续的每一次发光有一定的寿命因此它总是有一个平均发光时间间隔从干涉的角度来讨论问题时可以很明显地看到只有在同一光源同一个发光时间间隔内发出的光经过不同的光程后再在某点相遇时才能给出干涉图样所以我们把原子的平均发光时间间隔叫做相干时间在这里把这一个相干时间记为在迈克耳孙干涉仪中如图119所示引起干涉的两束光为这两束光已经不是发光原子同一次发光中发出的了它们之间已无恒定的位相差因而干涉条纹非常模糊大得愈多干涉条纹愈模糊甚至完全不能见到这时是完全不相干光在这个例子中我们可以看到虽然在处理问题时还是考虑两束光之间的光程差但这个光程差是和相干时间联系着的因此在迈克耳孙干涉仪中讨论光的相干性问题实质上讲座的是光的时间相干性
光的相干性与偏振现象研究
光的相干性与偏振现象研究在物理学中，光是一种电磁波，具有波粒二象性，同时也是一种电磁辐射。
光的相干性与偏振现象是关于光波性质的两个重要研究方向。
本文将探讨光的相干性和偏振现象的基础概念、实验方法以及其在各个领域的应用。
一. 光的相干性光的相干性指的是在空间和时间上的相位关系保持一致，即光波的波峰和波谷在特定位置和时间上重合。
相干性可以分为几个不同的类型，如部分相干性和完全相干性。
部分相干性是指光波的不同频率分量之间的相位关系仅在一定的时间和空间范围内保持一致。
这种相干性在一些实验和应用中很重要，比如干涉、Be speckled以及光学成像等。
完全相干性则是指光波的所有不同频率分量之间的相位关系在整个时间和空间范围内都保持一致，这种相干性在一些精密检测和激光领域中具有重要意义。
研究光的相干性有多种方法，例如Michelson干涉仪和自相关技术等。
Michelson干涉仪是一种经典的实验装置，通过将光波分成两个路径并再次合并，观察干涉图案来测量光的相干性。
自相关技术则是一种利用互相关函数来描述光的相干性的方法。
二. 光的偏振现象光的偏振现象是指光波振动方向的一个特性。
光可以沿任意方向传播，但当其振动方向在某一平面上时，称为偏振光。
光的偏振现象对于很多应用来说至关重要，比如液晶显示器、激光器和光纤通信等。
常见的偏振态有线偏振、圆偏振和椭圆偏振。
线偏振光的振动方向沿着一条直线，圆偏振光的振动方向沿着一条圆弧线，而椭圆偏振光的振动方向则是在直线和弧线之间变化的。
测量光的偏振态有多种方法，例如偏振片和偏振分光仪等。
偏振片是一种可以选择性地透过或者阻挡特定振动方向光的装置，通过旋转偏振片并观察透射光的强度变化来判断光的偏振态。
而偏振分光仪则是一种利用偏振片和光学元件组合的仪器，可以将光分成不同偏振态，并具有很多实际应用。
三. 光的相干性与偏振现象在应用中的意义光的相干性与偏振现象在很多领域都有重要应用。
在光学成像方面，相干性可以用于大幅度增强图像的分辨率和对细节的拍摄。
激光与光束传输的相干性分析
激光与光束传输的相干性分析随着科技的进步和发展，激光作为一种特殊的光波现象，正在越来越广泛地应用于各个行业。
激光的特点之一就是其相干性，使得光束传输成为可能。
本文将对激光与光束传输的相干性进行分析，探讨其应用以及潜在的问题。
激光，即激光聚集辐射光，是一种能量强、频率单一、方位集中的电磁波。
相比于普通的光波，激光具有更高的能量密度和更强的穿透力，使得光束传输成为可能。
光束传输是指将激光产生的光束沿着特定的路径传输到目标区域，以实现特定的应用目的。
激光的相干性是激光光束传输的基础。
相干性指的是光波的频率和相位在时间和空间上的一致性。
激光具有高度的相干性，这意味着激光光束中的光子之间的相对相位关系保持稳定。
在激光器中，激光光束可以通过模式控制来保持良好的相干性。
这种相干性使得激光光束可以在较长距离内传输，实现更远的通讯和激光加工。
然而，激光的相干性也带来了一些问题和挑战。
首先，相干性容易受到外界环境的干扰，例如震动、温度变化等。
这些干扰会导致激光光束的相位变化，破坏激光的相干性，从而影响光束传输的效果。
其次，激光的相干性对光学元件的要求更高。
比如，对于光学器件的表面平整度、透射率等参数都有着较高的要求，以确保激光光束的质量和相干性。
这增加了激光系统设计和制造的难度。
除了上述问题，激光的相干性也给光束传输带来了应用上的巨大潜力。
相干激光在通信领域有着广泛的应用，例如光纤通信、激光雷达等。
激光的高相干性使得能量可以更远距离地传输，从而实现更高速率的数据传输。
此外，激光的高聚焦性也使得光束在激光加工、医疗、测距等领域具有广泛的应用前景。
然而，现实中，激光的相干性在实际光束传输中并非总是保持良好。
尤其是当光束传输的距离较长，光束发生衍射、散射和吸收等现象时，光波的相对相位会发生变化，相干性随之降低。
因此，在光束传输系统的设计中，需要采取相应的措施来抵消这些不利因素。
一种常见的方法是采用相干光传输系统来弥补光束传输过程中的相干性损失。
迈克尔逊测量激光波长实验报告
迈克尔逊测量激光波长实验报告
一、实验目的
本实验的目的是通过迈克尔逊干涉仪测量激光波长，了解激光的基本性质和干涉仪的原理。
二、实验原理
1. 激光的特性
激光是一种具有高亮度、单色性和相干性等特点的光源。
其单色性指激光只有一个波长，而相干性则指激光中各个波面之间存在稳定的相位关系。
2. 迈克尔逊干涉仪
迈克尔逊干涉仪是利用分束器将一束入射光分成两束，经反射后再合成为一束，通过观察干涉条纹来测量物体表面形状或者测量波长等物理量。
三、实验步骤
1. 搭建迈克尔逊干涉仪
首先将分束器放置在平台上，使其与地面平行。
然后调整反射镜和半反射镜位置，使得两路反射后的光线能够重合并在同一位置上。
2. 调整角度
调整半反射镜角度，使得反射后的两路光线长度相等。
然后调整反射镜位置，使得两路光线在重合处相消干涉。
3. 测量波长
在干涉条纹清晰的情况下，用卡尺测量反射镜移动的距离，即可计算出激光波长。
四、实验结果
通过实验测量得到激光波长为632.8nm。
五、实验分析
本实验通过迈克尔逊干涉仪测量激光波长，利用了干涉条纹的特性来
确定激光的单色性。
通过调整反射镜和半反射镜位置和角度，使得两
路光线相遇时能够发生干涉，并且产生清晰的干涉条纹。
由此可以计
算出激光波长，并且验证了激光的单色性。
六、实验总结
本次实验通过迈克尔逊干涉仪测量激光波长，深入了解了激光的基本
性质和干涉仪的原理。
同时也锻炼了我们操作仪器和分析数据的能力。
激光测距实验报告
有关“激光测距”的实验报告有关“激光测距”的实验报告如下：一、实验目的本实验旨在通过激光测距的方法，测量目标物体与测距仪之间的距离，并验证激光测距的原理及精度。
二、实验原理1.激光测距的基本原理是利用激光的快速、单色、相干性好等特点，通过测量激光发射器发出激光信号到目标物体再反射回来的时间，计算出目标物体与测距仪之间的距离。
具体而言，激光测距仪通常采用脉冲法或相位法进行测距。
2.脉冲法测距是通过测量激光发射器发出激光脉冲信号到目标物体再反射回来的时间，计算出目标物体与测距仪之间的距离。
其计算公式为：d=2c×t，其中d为目标物体与测距仪之间的距离，c为光速，t为激光脉冲信号往返时间。
3.相位法测距则是通过测量调制后的激光信号在目标物体上反射后与原信号的相位差，计算出目标物体与测距仪之间的距离。
其计算公式为：d=2×Δφλ，其中λ为调制波长，Δφ为相位差。
三、实验步骤1.准备实验器材：激光测距仪、标定板、尺子、三脚架等。
2.将标定板放置在平整的地面上，用三脚架固定激光测距仪，调整激光测距仪的高度和角度，使激光束对准标定板中心。
3.按下激光测距仪的测量按钮，记录标定板的距离读数。
4.用尺子测量标定板的实际距离，并与激光测距仪的读数进行比较。
5.重复步骤3和4多次，记录数据并分析误差。
四、实验结果与分析1.激光测距仪的测量精度较高，误差在±1cm以内。
2.在不同距离下，激光测距仪的误差略有不同，但总体来说表现良好。
3.在实际应用中，需要注意环境因素对激光测距的影响，如烟雾、尘埃等可能会影响激光信号的传播和反射。
五、结论与展望本实验通过激光测距的方法测量了目标物体与测距仪之间的距离，验证了激光测距的原理及精度。
实验结果表明，激光测距仪具有较高的测量精度和可靠性，适用于各种需要高精度距离测量的场合。
未来，随着技术的不断发展，激光测距的应用领域将更加广泛，如无人驾驶、机器人导航、地形测绘等。
激光相干性测量技术在精密测量中的应用
激光相干性测量技术在精密测量中的应用随着现代技术的发展，精密测量已经成为了现代工业中不可或缺的一部分。
而在精密测量领域中，激光相干性测量技术已经成为了一种非常重要的手段。
这种技术非常适合测量微小尺寸范围内的物体的形状、位置和运动状态等，因此在制造业、航空航天业、医疗器械制造业等领域都得到了广泛的应用。
一、激光相干性测量技术的基本原理激光相干性测量技术是一种非接触式、高精度的测量方法。
它的基本原理是利用一束光经过光学系统的反射、折射、透射等过程后，经检测器接收到的干涉信号进行测量。
激光的相干性与其波长密切相关，通常使用红外激光，波长为1~10μm。
在实际应用中，可以通过计算干涉光信号的相位差，来间接获得所测量物体的尺寸或者位置信息。
同时，为了提高测量精度，将光纤差计、波前传感、配置特种相位分析算法等技术应用于相干性测量技术中，可以实现远距离高精度的测量。
二、激光相干性测量技术在制造业中的应用激光相干性测量技术在制造业中的应用非常广泛。
例如，在汽车零部件制造过程中，可以利用激光相干性测量技术来检测引擎缸体与缸盖之间的密封性，判定安装是否合格。
同时，激光相干性测量技术可以检测发动机活塞间隙、连杆、凸轮轴等零件的精度，确保车辆的结构稳定性和性能良好。
除了汽车零部件，激光相干性测量技术在航空航天业中的应用也非常广泛。
例如，在双机共轴涡扇发动机的生产过程中，激光相干性测量技术可以实现对叶片舞动的测量，以及叶片与叶盘之间的精度测量，确保引擎在高温高压的状态下稳定运行。
三、激光相干性测量技术在医疗器械制造中的应用激光相干性测量技术在医疗器械制造领域的应用也非常广泛。
例如，激光相干性测量技术可以用于齿科的牙齿表面测量，比传统的测量方法更为准确，还可以实现各种形状牙体的测量、三维重建等操作。
此外，在眼科及手术器械的制造中，激光相干性测量技术也得到了广泛的应用。
例如，激光相干性测量技术可以实现对人眼的三维成像，提高了眼科手术的精度和安全性。
激光的相干性和光场调控技术
激光的相干性和光场调控技术随着科技的不断进步，人们对于光学领域的研究也越来越深入。
激光技术是目前光学领域中的热点话题之一，其在医疗、制造、通信等多个领域都有广泛的应用。
而其中比较重要的就是激光的相干性和光场调控技术。
一、相干性激光的相干性指的是光波在时间和空间上的关联程度，在光学中扮演着重要的角色。
相干性可以影响到激光光束的传输、反射、折射和干涉等现象。
在激光光束的发射过程中，相干性是保证激光光束能够稳定传输的重要因素。
在激光器内，激光的相干性能够保证光子在光束中保持着稳定的波形。
在激光光束传输到远距离时，相干性可以保证光束的空间特性不发生变化。
同时，相干性也能够对光的折射、反射等现象产生影响。
因此，在激光的应用中，需要保证激光光束具有良好的相干性。
二、光场调控技术光场调控技术（optical field control）是一种在光学中对光场进行调控的技术。
通过光场调控技术，可以对光波的频率、相位、振幅、偏振等多个参数进行精细控制，从而达到动态调控光学系统的目的。
光场调控技术在激光技术中应用较为广泛，在实验和产业化生产中都得到了广泛的应用。
在实验中，光场调控技术可以模拟各种物理现象，包括相对论效应、非热晶体物理等。
在产业化生产中，光场调控技术则可以应用于光刻、激光焊接等工业制造领域，为产业化生产提供精准的技术支持。
光场调控技术的实现离不开相干性的保证。
通过保证激光光束的相干性，能够使得光束具有良好的空间展开性，从而便于进行光场调控。
同时，保证光波的相位连续性和振幅稳定性，也是进行光场调控的重要条件。
三、激光的应用激光技术具有多种应用，从医疗、地质勘探到科学研究，都有着重要的应用价值。
其中，光场调控技术是激光技术中的重要组成部分。
在科学研究中，激光技术广泛应用于原子物理、量子物理、凝聚态物理、激光核聚变等领域。
通过激光技术，可以进行实验研究，通过调节激光的相干性和特性，得出一些基本的物理规律。
在医疗领域，激光技术也具有很大的应用价值。
激光干涉仪实验总结
激光干涉仪实验总结引言激光干涉仪是一种基于干涉原理来测量物体长度、表面形貌和薄膜厚度等参数的仪器。
它利用激光光源产生的平行光束，经过分光器和衍射光栅分成两束光，再通过反射镜和透射镜合并后产生干涉。
通过测量干涉的光强变化，可以得到待测物体的参数信息。
本次实验旨在探究激光干涉仪的工作原理，并通过实验数据进行分析总结。
实验设备和材料•激光器•分光器、衍射光栅•反射镜、透射镜•干涉仪台•水平仪、刻度尺•光电二极管、功率计实验步骤实验一：激光干涉现象观察1.将激光器放在实验台上并打开，调整激光器朝向，使得激光光线尽量平行且垂直于实验台。
2.使用反射镜和透射镜，将激光光线分成两束光，尽量保证两束光线平行。
3.调整分光器的角度，使得两束光线在实验台上重合并产生明亮的干涉条纹。
4.观察干涉条纹的形状和变化，记录观察结果。
实验二：测量物体长度1.放置一个待测物体在干涉仪台上，使得激光光线通过物体并投影到干涉屏上。
2.注意调整物体的位置，使得投影在干涉屏上的两条光线尽量平行。
3.使用水平仪和刻度尺，测量干涉屏上两条光线的间距。
4.根据干涉屏到物体的距离和两条光线的间距，计算出物体的长度。
实验三：测量薄膜厚度1.在实验台上放置一个带有薄膜的样品。
2.调整激光光线通过样品和反射镜的路径，使得样品上产生干涉条纹。
3.使用光电二极管感测干涉条纹的强度变化，并将数据记录下来。
4.根据干涉条纹的强度变化，计算出薄膜的厚度。
实验结果和分析通过实验一的观察，我们可以发现激光干涉仪能够产生明亮的干涉条纹。
这是由于激光光线的相干性导致光的干涉现象。
根据干涉条纹的形状和变化，我们可以判断出光的相位差和波长的关系。
在实验二中，我们使用激光干涉仪测量了一个物体的长度。
通过测量干涉屏上两条光线的间距以及物体到干涉屏的距离，我们可以计算出物体的长度。
这个实验结果可以用于测量长度较大的物体或者不易直接测量的物体。
在实验三中，我们使用激光干涉仪测量了薄膜的厚度。
精度测量中的激光干涉仪技术研究
精度测量中的激光干涉仪技术研究近年来，随着科技的飞速发展，精度测量技术成为了科技领域中不可或缺的一部分。
在各种精密加工、制造等领域中，精度测量技术是必不可少的，而激光干涉仪作为其主要的测量方法之一，也在技术革新中不断探索和研究。
一、激光干涉仪测量原理激光干涉仪是利用激光干涉原理制作而成的测量仪器，它的基本构成有激光发生器、光路系统、光路分束、移相器、接收器、信号处理器等部分。
激光干涉仪主要是利用激光的相干性和干涉性来进行长度测量的。
在主干涉仪内部，一个激光束沿着光路传播，经过分束器将成为两个光束，分别经过反射镜反射后再回到分束器处。
当两束光在分束器处重新合并成一束光时，由于光程不相等所产生的相位差会引起干涉，干涉现象的形成会使得光强出现大大减弱的现象，即所谓干涉消失现象。
利用相移技术可以改变一个反射镜的位置，使光路多经过一个全波长，再次回到分束器时两束光的相位差已经改变，因此该干涉条纹会再次出现。
对于干涉条纹的位置、宽度、间距等参数的计算，就是精度测量的基础了。
而激光干涉仪测量精度高、可靠性好、适用范围广，因此被广泛应用于机械加工、制造、光电、电子等行业。
二、激光干涉仪技术研究与发展作为一种高精度的测量方式，激光干涉仪的相关技术一直是技术领域研究的重点。
近年来，该技术在精密制造领域中的应用也越来越广泛，取得了一系列令人瞩目的成果。
1.多通道激光干涉仪技术近年来，随着平行机床等精度要求较高的机械加工设备的出现，对激光干涉仪测量精度也提出了更高的要求。
此时单通道的激光干涉仪已不能满足测量需求，因而多通道激光干涉仪的出现成为了必然。
多通道激光干涉仪主要是利用多路激光光源同时发射出激光束，再将这些光束通过不同的光波导管引导到待测物体上进行干涉测量。
这种技术的优点在于，通过多通道测量获得的信息更加真实、全面，对复杂物体进行测量时更加准确、稳定。
2.激光干涉仪在微米级零件测量中的应用目前，激光干涉仪已成为微米级零部件精度测量的一种标准方法。
激光技术在精密测量中的应用研究
激光技术在精密测量中的应用研究在当今科技飞速发展的时代，精密测量在众多领域中都扮演着至关重要的角色。
从航空航天到电子制造，从生物医学到地质勘探，精确的测量数据是实现高质量产品、高效生产流程以及创新科学研究的基石。
而激光技术，作为一项具有高精度、高分辨率和非接触性等显著优势的测量手段，已经在精密测量领域中取得了广泛且深入的应用。
激光技术之所以能够在精密测量领域大放异彩，其关键在于它所具备的一系列独特特性。
首先，激光具有高度的单色性，这意味着其光波的波长非常纯净且稳定。
这种纯净的波长对于测量精度的提升具有重要意义，因为它减少了波长不确定性所带来的测量误差。
其次，激光的相干性使得其能够产生高度集中且平行的光束，从而实现长距离、高精度的测量。
再者，激光的高强度和高亮度使得在测量过程中能够获得清晰、明确的测量信号，即使在复杂的环境条件下也能保持良好的测量效果。
在工业生产中，激光技术为零部件的精密测量提供了强大的支持。
例如，在汽车制造领域，发动机缸体、活塞等关键部件的尺寸和形状精度要求极高。
传统的测量方法可能存在测量速度慢、精度不足等问题。
而利用激光干涉测量技术，可以快速、准确地测量出零部件的三维尺寸和形位公差，大大提高了生产效率和产品质量。
同时，在电子制造业中，芯片的制造工艺对精度的要求达到了纳米级别。
激光扫描测量技术能够精确地测量出芯片表面的形貌和微小结构，确保芯片的性能和可靠性。
在航空航天领域，激光技术对于飞行器的制造和维护同样具有不可替代的作用。
飞机机翼、机身等大型结构件的制造需要严格保证其几何精度和表面质量。
激光测距和三维扫描技术可以对这些大型结构进行全方位、高精度的测量，及时发现制造过程中的偏差和缺陷。
在飞机的维护过程中，激光技术能够检测出机身结构的微小裂纹和损伤，为保障飞行安全提供了重要的技术手段。
激光技术在生物医学领域也有着广泛的应用。
在眼科手术中，飞秒激光技术能够精确地切削眼角膜，实现近视、远视等视力矫正手术。
激光实验报告
激光实验报告引言：激光（Laser）是一种通过受激辐射产生高强度、高相干性光的装置。
本实验旨在探究和验证激光的基本性质和原理，并通过一系列实验操作来加深对激光的认识。
一、实验目的本实验的目的是研究激光的特性和基本原理，包括激光光束特性的测量和激光散射实验的观察。
二、实验器材与方法1. 实验器材：（1）激光器：用于产生激光光束；（2）光栅：用于调整光束的方向和形态；（3）平面镜和凹透镜：用于调整光束的聚焦和展宽；（4）散射样品：如烟雾、颗粒等。
2. 实验方法：（1）激光器的启动与调整：按照激光器的使用说明书，启动激光器，并通过光栅、平面镜和凹透镜对激光进行调整，保证光束的聚焦和形态的合理；（2）测量激光光束直径：使用激光束直径测量仪，测量激光束的直径，记录实验数据；（3）测量激光功率：使用功率计，测量激光的输出功率，并记录实验数据；（4）激光散射实验：在实验环境中设置散射样品，在激光照射下观察和记录激光的散射情况。
三、实验结果与分析1. 激光光束直径测量结果：经过测量，得到的激光光束直径为X mm（±0.1 mm）。
通过测量结果可以发现激光光束直径与光束调整过程中的光学器件调整密切相关，合适的调整可以使光束直径趋于最小值。
2. 激光功率测量结果：经过测量，得到的激光功率为Y mW（±0.1 mW）。
激光功率的大小与激光器本身的性能有关，同时也受到激光光束调整的影响。
3. 激光散射实验结果：在激光照射下，散射样品（如烟雾）中的粒子发生散射现象，形成明显的光斑，光斑的亮度与激光功率和散射样品的性质有关。
通过观察和记录不同散射样品下激光散射情况的变化，我们可以得到不同材料在激光作用下的散射特性。
四、实验结论通过本实验我们对激光的特性和基本原理有了更深入的了解。
在实验过程中，我们成功调整了激光器的光束，测量了激光的光束直径和功率，并通过激光散射实验观察到了激光的散射现象。
实验结果表明，激光的光束直径和功率与光学器件的调整和激光器本身的性能有关。
东北石油大学激光原理实验报告
东北石油大学激光原理实验报告引言：本次实验旨在探究激光原理及其基本特性。
通过实验操作和数据分析，加深对激光的理解，并掌握激光器的基本工作原理。
实验仪器和材料：1.He-Ne激光器2.平行光管3.凸透镜4.半反射镜5.平面镜6.光电二极管7.探测器8.光学平台实验步骤：1.搭建实验装置，将激光器放置在光学平台上，并连接电源。
2.调整激光器，使其产生稳定的激光束。
3.将平行光管放置在激光束上方，调整平行光管的位置，使激光束通过平行光管，并保持其平行性。
4.在激光束的路径上放置凸透镜，调整凸透镜与激光束的距离和角度，观察激光束的变化。
5.在激光束的路径上放置半反射镜和平面镜，调整它们的角度和距离，观察激光束的反射、折射和干涉现象。
6.将光电二极管放置在激光束的路径上，调整其位置，使其能够接收到激光束的辐射。
7.将探测器连接到光电二极管上，通过测量电流的变化，得出激光束的强度和功率。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1.激光束具有高度的单色性和相干性，能够保持较长的传播距离。
2.凸透镜对激光束具有聚焦作用，能够改变激光束的直径和发散角度。
3.半反射镜和平面镜能够改变激光束的传播方向，产生反射、折射和干涉现象。
4.光电二极管能够将激光束的辐射转化为电流信号，通过测量电流的变化，可以得出激光束的强度和功率。
结论：通过本次实验，我们深入了解了激光的基本原理和特性，掌握了激光器的工作原理。
同时，通过测量和数据分析，我们验证了激光束的单色性、相干性以及光学元件对激光束的影响。
这对于进一步研究和应用激光技术具有重要意义。
致谢：感谢实验指导老师对本次实验的指导和支持，以及实验室的技术人员对实验设备的提供和维护。
同时，也感谢实验小组成员的共同努力和配合，使本次实验取得了圆满成功。
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激光相干性的研究及实验测量摘要：激光相干技术起源于上个世纪。
激光具备了一些普通光源所不具有的特殊性质，如高方向性、高亮度性、高单色性、高相干性。
本文以激光的高相干性为研究对象，通过对激光基本性质的研究和激光相干性的基本性质、基本概念、以及激光相干性实验测量来展开讨论研究的。
通常我们可以将激光进行扩束，然后将其应用到迈克尔干涉仪上从而来达到观测干涉条纹从而对激光的相干性进行实验研究。
关键词：激光；相干性；扩束：迈克尔干涉仪目录1 引言 (1)1.1 激光相干性研究目的和意义 (1)1.2 激光相干性研究的现状 (1)2 激光基本原理 (1)2.1 激光产生的基理 (1)2.2 激光产生的条件 (3)2.3 激光产生的原理 (4)3 激光相干性的描述 (4)3.1 激光时间相干性 (4)3.2 激光空间相干性 (5)3.3 激光的相干光强 (5)4 激光相干性的实验研究 (6)4.1 迈克尔逊干涉仪 (6)4.2 使用扩束玻璃做激光相干性实验 (6)4.3 其它仪器的激光相干性实验 (8)5 小结 (8)参考文献： (8)致谢： (9)1 引言1.1 激光相干性研究目的和意义激光具有一些普通光源所不具备的性质，比如高方向性、高亮度性、高单色性，高相干性等等，其实可以将激光的这种特性简单的概括为激光是一种高度简并的光子。
本文主要对激光的相干性做出研究，具体包括时间相干性、空间相干性、相干光强。
在这些研究中激光相干性是最主要的研究对象，通过对激光相干性的研究我们就可以更加直观的理解和掌握激光的这些特殊性质，从而达到更好的应用激光相干性技术的目的。
1.2 激光相干性研究的现状在过去的将近一个世纪的时间内，激光相干技术正在迈着稳健的步伐前行着，这是一部宏大的科学发展史。
20世纪40年代，来自前苏联的巴索夫和来自美国的汤斯首次实现了MASER 。
20世纪50年代汤斯开创新思路用开放式光学谐振替代了旧有的封闭振腔谐。
激光产业是人类科学技术的创新与发展，事实上在现实生活中激光以及激光相干技术已经发挥了越来越大的作用，比如防伪、通讯、医学、检验、印刷、军事、全息拍照等等。
走在世界激光前列的国家主要有美国、日本、德国等，如今的我国也激光方面的发展也取得了重大的突破，正在逐步迈入了激光大国的行列。
放眼未来，激光及激光相干技术既具备了广阔的发展空间，又充满了巨大的机遇和挑战。
2 激光基本原理2.1 激光产生的基理当原子、离子、分子等受到一定频率的能量激发时会产生的一种特殊的光，这种光具有不发散和高相干的性质，这种光被称作激光。
爱因斯坦曾指出：光与物质相互作用包含三种情况：一、自发辐射，二、受激辐射，三、受激吸收。
假设原子只有两个能级，那么在原子中发生能级跃迁时如图一所示有12E E h -=ν图一 能级跃迁图一、自发辐射 自发辐射是和辐射场无关的，它指处于高能级2E 状态的原子会自发的向低能级1E 状态级跃迁，并且每次跃迁过程中都会有一个能量为hv 的光子被发射出，这种辐射被称为自发辐射。
跃迁过程如图二所示。
图二 自发辐射跃迁图单位时间、单位体积，从能级2E 向能级1E 能级跃迁过程中的原子总数目与处在2E 能级上的原子数目2N 成正比，用公式表达为:2-N a dtdN 212= （1） 公式（1）中的21a 为自发辐射系数。
二、受激辐射同样，在辐射场的作用下，当激励光的频率满足波尔条件时处于高能级的原子会向低能级跃迁，并且跃迁过程中都会有一个能量为hv 的光子被发射出，这种辐射被称为受激辐射。
跃迁过程如图三所示。
图三 受激辐射跃迁图单位时间、单位体积，从能级2E 向能级1E 能级跃迁过程中的原子总数目和处在2E 能级上的原子数目2N 成正比，同时原子总数目还和频率为v 的激励光的能量密度()νρ成正比，用公式表示为（2） 公式（2）中的21b 为受激辐射系数。
三、受激吸收同样，在辐射场的作用下，处于低能级状态的原子可以吸收一个能量为hv 的光子同时原()2212N b dtdN νρ=-子时会跃迁到一个高能级的状态，这种情况被称为受激吸收。
跃迁过程如图四所示。
图四 受激吸收跃迁图单位时间、单位体积，当原子吸收能量从低能级1E 向高能级2E 能级跃迁过程中的原子总数目和处在1E 能级上的原子数目1N 成正比，同时原子总数目还和频率为v 的激励光的能量密度()νρ成正比，用公式表示为()1121N b dtdN νρ=- （3） 式（3）中的12b 表示受激吸收过程中的受激吸收系数。
4.爱因斯坦关系⎪⎩⎪⎨⎧===υυπυh n c h b a f b f b 3321212211128 （4） 公式（4）就是爱因斯坦关系，它科学的解释了电子学载波技术应用在低频段成功的原因和应用在光频段失败的原因，从而为激光器的发明奠定了理论基础。
2.2 激光产生的条件一、粒子数反转在热平衡状态下的黑体腔内的物质在各个能级上的粒子数密度全部遵从玻尔兹曼统计分布。
用公式表示为（5） 热平衡的状态下的高能级上原子数密度通常是小雨低能级上原子数密度的，可用公式表示为12112<f n f n （即1122f n f n <，如21f f =，则21n n >）。
在光频段，要实现12112>f n f n （即21n n <），就必须使物质打破热平衡进入非热平衡状态。
这就是粒子数反转的条件。
这样当光通过非热平衡状态下的物质时受激辐射就会远远大于受激吸收过程，这就是激光产生的物理基础。
)ex p()ex p(12121212T k h f f T k E E f f n n B B υ-=-=-二、F-P 开腔开腔就是指去掉闭腔的大部分腔壁，只保留面对的两个反射镜构成光腔。
这样做的目的是让沿轴线反射的光波起振，去除其它光波产生的影响。
用两块平行的反射镜就可以构成最简单的理想光学谐振腔，一块镜面镀高反射材料对激光进行全反射，另一块镀半反半透材料对激光进行透射。
2.3 激光产生的原理通过上述讲解可知，要想产生激光，粒子数反转和F-P 开腔是必不可少的两个相互独立的条件，如果我们将这二者加以结合（即将反转介质放入F-P 开腔），这样便构成了最基本的激光器构型。
把激光介质放入光学谐振腔，再为其配备泵浦系统这样就就构成了激光器，如图五。
工作原理：通过泵浦系统可以将激光介质变为增益介质，增益介质可以实现粒子数反转，从而产生光放大。
在轴线方向上，光学谐振腔可以选择需要频率的光对其进行放大，相对将其它光波抑制，在光学谐振腔中轴向光波来回传播从而形成强激光束，强激光束就可以通过半反半透镜面输出腔外。
工作在自激振荡的状态的放大器可以确保在激光器中存在稳定的激光，在光学谐振腔中使用镜面的反射率小于1的半反半透镜面可以使激光器保持稳定的激光输出。
激光束 图五 激光器的基本结构3 激光相干性的描述3.1 激光时间相干性时间相干性讲的是在同一地点的不同时刻光之间的相干程度，用其相干时间来度量时间相干性。
我们可以通过光源的光谱宽度和光源中心频率的比值来表示激光的单色性。
激光的时间相干性和激光的单色性是密切相关的，激光的相干时间激光的相干时间为c τ和υ∆是成反比例关系的，用公式表示为 ，即激光的单色性越高，则相干时间越长。
和普通的光源比，激光的∆υ是很小的，所以可知，激光具有高度相干性。
激光的单色性好坏是由激光器的纵模结构、模式的频带宽度和频率稳定性共同决定的。
υτ∆=1c但是在实际情况中，振动、温度、激励、气流等都会使影响到光学谐振腔的频率。
实验表明，激光的单色性和激光器的类型密切相关。
由差到好依次为半导体激光器，固体激光器，气体激光器。
3.2 激光空间相干性空间相干性讲的是在不同一地点的同一时刻光之间的相干程度，用其相干体积来度量空间相干性。
相干体积可以相应的用如下公式表示：（6）通常用空间指向性来描述激光的的空间方向性，激光空间指向性好坏可以用激光光束发散角的大小来表示。
普通光源几乎没有空间指向性，然而受激辐射的集中性却使的从激光器输出的激光束几乎是零发散角的（即，具有良好的指向性）。
激光的指向性和激光的空间相干性是密切相关的。
激光的空间相干性是由横模结构决定的。
当激光为单横模结构时，激光的光波场在同一模式内就会具有空间相干性，单横模本身又具有很好的空间指向性。
这就意味着激光的方向性越好，空间相干性就越好，即激光是高度相干的。
实验表明，激光的方向性和激光器的类型密切相关，由差到好依次为半导体激光器，固体激光器，He-Ne 激光器，气体激光器。
3.3 激光的相干光强激光本身具有很高的光子简并度这是因为它的能量可以集中在少数模式中，激光的这一性质是普通光源所不具备的，我们将激光的这一特点称之为高亮度（强相干光）。
光源的单色亮度可以定义为：在单位立体角、单位频带宽度、单位截面内激光器发射的光频率的数值。
用公式表达为(7)对于基横模单模激光器，(7)式可以写为(8) P 为激光束的功率，A 激光束的截面积，0θ是远场发散角，激光线宽'21R s πτν=∆（'Rτ是由增益决定的有源腔中光子的寿命）。
由于激光是完全相干的，它的发散角和截面积满足220λθ=A 。
若假设在单位时间内激光器从该模式输出的光子数是νh P ，且考虑到在时间'R τ内这些光子可以全部输出，则可以得到在这一模式中光子的总数为s R h P h P n υυπυτ∆==-2' （9） ()∆Ω∆∆∆=υυs P B 2)(20πθυυs A PB ∆=由式（7）（8）（9）可得 n h B 22λνν= （10）综上，光子的简并度和光源的单色亮度是成正比的，正是因为激光具有良好的方向性和单色性才使得激光具有极高的单色亮度和光子简并度。
4 激光相干性的实验研究4.1 迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪的原理图如图六，光路图如图七。
图六 迈克尔逊干涉仪原理图 图七 迈克尔逊干涉仪光路图图六中1G 和2G 是两块完全相同的玻璃板。
1G 作为分光板，在它的背面镀有半透半反的物质。
2G 作为补偿板，它的目的是让光线Ⅰ和Ⅱ穿过玻璃板的次数相同, 以免它们所经过的路程不等而引起较大的光程差（光束Ⅰ和Ⅱ穿过玻璃板的次数是不相同的，光束Ⅰ穿过了三次玻璃板，光束Ⅱ穿过一次玻璃板，这样会导致二者光程差的变化。
补偿板2G 的引入对1G 的光光程做了补偿，从而消除了光程差）。
1M 与2M 是两块完全相同的平面镜。
固定2M , 1M 可做微小方向调整。
1G 、2G 与1M 、2M 成45度角。
工作原理：光源S 发出的光, 射到1G 后，一部分发生反射，射向1M ，被1M 反射后, 穿过1G 向E 处传播；另一部分透过2G 向2M 传播,被2M 反射后再次穿过2G , 被1G 反射向E 处传播。