Пространственная когерентность стоксовой компоненты вынужденного комбинационного рассеяния, возбуждаемого в протяженном многомодовом волоконном световоде

Проведен теоретический анализ модовой структуры стоксовой компоненты излучения вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) в многомодовом волоконном световоде, возбуждаемого полем накачки, статистика которого соответствует модели узкополосного гауссова шума. Получено соотношение, связывающее число пространственно-когерентных мод излучения стоксовой волны с параметрами световода и условиями возбуждения ВКР. Из этого соотношения следует, что степень пространственной когерентности стоксова излучения на выходе волоконного световода определяется числом пространственных мод излучения накачки и усредненным коэффициентом усиления стоксова излучения на длине взаимодействия. Установлено, что существует пороговое значение коэффициента усиления, при котором число пространственно-когерентных мод излучения стоксовой компоненты возрастает неограниченно, и, следовательно, ее пространственная когерентность стремится к нулю. Проведенные оценки числа пространственно-когерентных мод излучения стоксовой компоненты показали, что уже при пороговой мощности возбуждения комбинационного рассеяния значение их таково, что степень пространственной когерентности излучения компоненты соответствует степени когерентности излучения теплового источника. Экспериментально измеренная дисперсия пространственных флуктуаций интенсивности излучения стоксовой компоненты, выделенной с помощью интерференционного фильтра (спектральная ширина пропускания ~1 нм при λ = 620 нм), оказалась примерно в три раза выше дисперсии флуктуаций интенсивности излучения люминесцентной лампы. Большие значения дисперсии пространственных флуктуаций интенсивности излучения стоксовой компоненты обусловлены, скорее всего, отдельными выбросами интенсивности в мелкомасштабной (неразрешаемой приемником с пространственным разрешением ~14 мкм) спекл-структуре, формирующейся в плоскости регистрации вследствие достаточно высокой монохроматичности стоксова излучения.