科学家实现纳米尺度上对空间相干光束的检测

激光和台灯的区别之一是激光的传播在空间上是一致的，这意味着光波的波峰和波谷是相互关联的。而从一个台灯发射来的波是不相关的波，显现出凌乱的状态，从另一方面说，往往被认为是不相干的。

这有一点用词不当，但是。从理论上说，几乎所有的光，甚至“不相干”的光，都可以有一个高度的空间相干性。但是，检测其相干性，需要探测光在非常小的长度尺度上，这利用传统的技术是不能实现的。

如今，Domenico Pacifici实验室的研究人员，布朗大学工程学院的教授，已经找到一种方法来检测空间相干光束，实现在几百纳米尺度上的检测，这是比以往任何时候都要小的规模。该研究提供了纳米尺度的光学相干理论的第一个实验验证。

“有一个非常小的长度规模的光，通常来说其行为是不相干的，但我们缺乏量化的实验技术，”Drew Morrill说，他是这篇实验论文的主要作者。“该相干的程度包含十分有意义的信息，现在我们可以对其进行访问了，这对于光源特征的描述是十分有用的，并对新的成像和显微镜技术也将具有潜在的价值”。

Morrill，现在是科罗拉多大学的在读研究生，工作在布朗大学。本研究由Pacifici和布朗大学的博士后学者李东方共同署名，研究发表在《自然光子学》杂志上。

传统测试光在空间上相干的程度的方法，涉及到可以分裂光束的波阵面的设备。最著名的是杨氏干涉仪，也被称为双缝实验。该实验由一个指向探测器屏幕的一个光源，其中间有一个不透明的屏障。该屏障中间有两个小的狭缝，允许两个光束通过。当光线从缝隙通过，一些光波会向对方发生弯曲，造成他们重组。这种复合波的相干将创造一种干涉图样，即探测器的屏幕上的一系列明暗条纹。通过测量这些光和暗斑的对比度，研究人员可以量化光的相干性。