1) Можно ли создать лазер из сфокусированного солнечного света, выделив и используя только одну длину волны света в качестве лазера и используя соответствующий механизм для его поляризации и придания ему когерентности?
2) Если да, то можно ли использовать какой-либо тип фильтра длин волн, позволяющий фокусировать разные длины волн для разных приложений?
Если вы спрашиваете о возможности создания когерентного света путем фильтрации некогерентного солнечного света широкого спектра, ответ будет «нет». Вы можете отфильтровать свет до очень узкого диапазона длин волн, отбросив все остальные длины волн, и в итоге получить почти монохроматический свет. Это оставляет около 1/10000 исходной мощности света. Теперь, чтобы получить пространственную когерентность (которая позволяет сфокусировать лазер в маленьком пятне), вам нужно поместить крошечное отверстие (микрон или два в ширину) в фокус отфильтрованного солнечного света. Попробуйте сфокусировать солнечный свет, и вы обнаружите, что трудно получить пятно меньше миллиметра. Таким образом, пинхол отбрасывает не менее 99,999 % монохроматического света. Теперь у вас есть только 1/10 000 000 000 света, с которым вы начали, и он все еще не такой когерентный, как лазер.
С другой стороны, если цель состоит в том, чтобы просто получить монохроматический свет для экспериментов, таких как тестирование спектральной характеристики фотосинтеза или датчиков света, все, что вам нужно, это призма или дифракционная решетка, щелевой фильтр и линза.
Даже при идеальной фильтрации (ответ С. МакГрю) можно отличить отфильтрованный солнечный свет от истинного лазерного света с помощью функции автокорреляции 2-го порядка. .
Для лазера: .
Для теплового света (например, солнечного света):
Другими словами: в то время как время прибытия лазерных фотонов распределено случайным образом (распределение Пуассона), тепловые фотоны поступают небольшими группами (распределение Бозе-Эйнштейна). Это можно измерить с помощью эксперимента Хэнбери-Брауна-Твисса .
Джон Кастер
Берт Барруа
Ягербер48