Measurement of Spatial coherence function and Directional coherence function of Propagating Laser Beam by using Wigner Distribution Function

The spatial coherence and propagation property of laser beam propagating through several optical components were studied experimentally by using the measurement of Wigner distribution function. It is shown experimentally that the Wigner function measurement yields total degree of coherence, beam quality parameter, and the near and the far field information of the propagating beam. More complete characterization of the laser beam was achieved by applying the Schmidt mode decomposition to the Wigner distribution function, spatial coherence function and directional coherence function. Fine details of coherence property are understood by the characteristics of the contributing eigenmodes.

위그너 분포 함수 측정을 통하여 진행하는 laser beam의 상관함수와 진행 특성들을 연구하였다. 위그너 분포 함수는 진행하는 laser beam의 total degree of coherence, beam quality parameter, 그리고 근접장 및 원거리장의 정보들을 보여준다. 위그너 분포 함수를 이용하여 공간상관 함수와 방향상관 함수를 구할 수 있으며, 이를 Schmidt mode decomposition을 이용하여 분석하면 laser beam의 보다 여러가지 특성들을 분석 할 수 있다. 이렇게 분석된 eigenmode들은 진행하는 laser beam의 보다 정확한 coherence 특성을 이해하게 해준다.