Dalam Fisika, Apa Itu Panjang Koherensi?

Dalam optik, yang merupakan cabang fisika yang berurusan dengan cahaya dan sifat-sifatnya, panjang koherensi (CL) adalah jarak maksimum yang dapat ditempuh seberkas cahaya atau fenomena elektromagnetik lainnya sambil tetap mempertahankan tingkat koherensi temporal tertentu. Koherensi temporal mengacu pada bentuk sinus dari gelombang yang merambat dan kemampuan untuk memprediksi di mana dalam fase gelombang akan menjadi momen tertentu dalam waktu. Jika cahaya koheren, ia tetap sefase dengan dirinya sendiri. Akibatnya, beberapa teks juga mengacu pada waktu koherensi, yaitu panjang koherensi dibagi dengan kecepatan cahaya.

Panjang koherensi dipengaruhi oleh banyak faktor: kemurnian dan kekuatan cahaya yang digunakan, panjang gelombang spesifik, adanya potensi dispersi dan difraksi. Meskipun istilah “panjang koherensi” terutama digunakan dalam optik, banyak konsep dari optik telah digeneralisasi untuk setiap situasi yang melibatkan perambatan gelombang, seperti gelombang radio, gelombang suara, dan gelombang kompresi. Ini juga digunakan dalam diskusi tentang superkonduktivitas, mungkin karena elektron juga dapat dilihat sebagai gelombang dalam kondisi tertentu.

Salah satu aplikasi penting dari panjang koherensi adalah holografi, perekaman dan pembuatan ulang gambar tiga dimensi. Holografi bekerja dengan menangkap interaksi antara dua sinar laser — sinar referensi dan sinar objek. Panjang koherensi laser yang digunakan adalah perbedaan jalur maksimum yang dapat diizinkan antara sinar, sehingga berfungsi sebagai batas kedalaman hologram yang dapat direkam. Untuk laser neon helium lima miliwatt umum, CL ini dibatasi sekitar 6-8 inci (15.2-20.3 cm).

Aplikasi lain dari panjang koherensi dalam telekomunikasi, transmisi pesan melalui sinyal elektromagnetik. Di sini CL adalah jarak maksimum pesan dapat dikirim tanpa entah bagaimana disampaikan. Untuk gelombang radio, panjangnya dapat diperkirakan dengan membagi kecepatan cahaya melalui media tersebut dengan bandwidth sinyal. Interferensi, dispersi dan difraksi dapat mengurangi kisaran ini. Untuk komunikasi optik, CL berbanding lurus dengan kuadrat panjang gelombang pusat sumber dan berbanding terbalik dengan indeks bias medium yang digunakan dan lebar spektral sinyal.