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36 KAPITEL 2. PRINZIP DES LASERS
2.5 DIE KOHÄRENZ
Unter dem Begriff der Kohärenz von Licht versteht man, daß die verschiedenen Teile eines
Strahlenbündels in Phase schwingen, oder anders ausgdrückt, daß zwei beliebige Teilstrahlen
interferenzfähig sind. Wie im folgenden dargelegt wird, ist die Kohärenz eng mit der Ausdehnung
der Lichtquelle, der Divergenz des Strahls und der spektralen Breite verknüpft. Zunächst
benötigen wir einige generelle Begriffe: Von einer Lichtquelle mit Durchmesser d breite sich
Abbildung 2.10: Divergenz θ und räumliche Kohärenz (a) einer thermischen
Lichtquelle und (b) eines Lasers mit jeweiligem Durchmesser
der Quelle d [Berg99]
Licht mit der Divergenz θ aus (Abbildung 2.10). Im Falle der nicht kohärenten Strahlung einer
thermischen Lichtquelle (a) schneiden sich die Wellenfronten (’phase surfaces’) der Huygenschen
Elementarwellen aus verschiedenen Punkten der Quelle rasch. Laserstrahlung bildet
annähernd parallele Wellenfronten (b), die sich mit einem sehr kleinen Öffnungswinkel θ ausbreiten.
Man unterscheidet räumliche und zeitliche Kohärenz, die in Abbildung 2.11 veranschaulicht
sind und in den nächsten beiden Abschnitten behandelt werden.
2.5.1 Räumliche Kohärenz
Denkt man sich an den Punkten P1 und P2 in Abbildung 2.11 je zwei kleine Öffnungen ( ’ pinholes‘),
so können die durchtretenden Wellen interferieren, solange das Licht kohärent ist. Ein