时间相干性的物理意义

时间相干性描述了光波或电磁波在传播过程中保持相位关系的能力。相干长度决定了光波能保持相位一致的最大距离，激光器发射的光具有极长相干长度，可达数公里，而普通LED灯相干长度仅几微米。相干时间表示光波保持相位关系的时间跨度，单色光源相干时间长，多色光源相干时间短。干涉仪实验中，高度相干的光源能形成清晰干涉条纹，条纹间距与波长成正比，与光源相干度密切相关。

时间相干性直接影响光学系统的分辨率和精度。全息摄影需要高度相干的光源，记录物体振幅和相位信息。光纤通信系统中，色散效应降低时间相干性，限制传输距离和数据速率。光谱分析中，傅里叶变换光谱仪利用时间相干性测量光源光谱分布，分辨率与光程差成正比。量子计算中，量子比特的相干时间决定计算复杂度和错误率，超导量子比特相干时间可达100微秒，离子阱系统可达秒级。