Measurement of the coherence time of the light from a quasi-thermal source

준열광원의 결맞음시간 측정

  • Kim, Hyun-Oh (Department of Physics, University of Ulsan) ;
  • Ha, Yang (Department of Physics, University of Ulsan) ;
  • Shin, Jong-Tae (Department of Physics, University of Ulsan) ;
  • Kim, Tae-Soo (Department of Physics, University of Ulsan)
  • 김헌오 (울산대학교 물리학과) ;
  • 하양 (울산대학교 물리학과) ;
  • 신종태 (울산대학교 물리학과) ;
  • 김태수 (울산대학교 물리학과)
  • Published : 1996.12.01

Abstract

The photocount distribution from a quasi-thermal light source, a moving ground glass disk (surface roughness; 9 ${\mu}{\textrm}{m}$) illuminated by a well-stabilized He-Ne laser, is measured by a photon counting system, and analyzed with theoretical calculations. The distribution approaches the Poisson distribution for the long coherence time ${\tau}_c$ compared to the measuring time T. The coherence time ${\tau}_c$ of the quasi-thermal source can be changed by controlling the velocity v of the motor driving the glass disk. By the comparison of experimental results and theory for the condition of T/ ${\tau}_c$ >>1, the coherence time ${\tau}_c$ of the quasi-thermal source is turned out to be in the range of 31.43 $mutextrm{s}$~2.48 $mutextrm{s}$ according to the circumferential velocity of the disk, and compared with the simple calculation of $\sigma$/v.

He-Ne 레이저를 표면이 9.mu.m의 거칠기로 연마된 원형유리에 투과시킨 준열광원을 제작하여 측정시간 T와 회전속도 v등의 실험조건을 변화시키면서 광전자 분포의 변화를 측정하였다. 준열광원에서 나오는 빛의 광전자 분포의 평균값 과 가변도 <(.DELTA.n)$^{2}$>를 구해본 결과, 측정시간 T가 결맞음시간 .tau.$_{c}$에 비해서 클 때는 광전자 분포가 푸아송 분포로 접근한다는 것을 확인하였다. T가 .tau.$_{c}$보다 훨씬 큰 즉, T/.tau.$_{c}$>>1인 경우 연마유리 원판의 회전속도를 변화시키면서 광전자 분포를 측정함으로써 회전속도가 증가함에 따라 결맞음시간 .tau.$_{c}$가 31.43.mu.m에서 2.48.mu.m로 감소한다는 것을 확인하였으며 표면의 거칠기 .sigma.와 회전속도 v의 비로 나타내는 결맞음시간 .sigma./v와 비교하였다.

Keywords

References

  1. Nature v.177 H. R. Brown;R. Q. Twiss
  2. 이학석사학위논문(울산대학교) 김헌오
  3. The quantum theory of light Rodney Loudon
  4. Optical Coherence and Quantum Optics L. Mandel;E. Wolf
  5. Phys. Rev. Lett. v.13 E. Wolf;C. L. Mehta
  6. Statistical Optics J. W. Goodman
  7. Am. J. Phys. v.32 W. Martienssen;E. Spiller
  8. J. Phys. v.A1 E. Jakeman;E. R. Pike
  9. Phys. Rev. Lett. v.15 F. T. Arecchi