5.5.2　混沌光

理想激光器产生的光服从泊松分布，相干时间τc趋近于无穷。放电灯管产生的单一谱线光为混沌光（chaotic light），混沌光具有部分相干性，相干时间τc有限，因此也叫部分相干光。τc的时间尺度决定了其强度的涨落，强度涨落导致其具有比稳恒光源发出的完全相干光更大的光子数涨落。

可以证明，混沌光入射到探测器中的光子计数率涨落表示为

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其中，W表示探测时间T内的计数率：

其中η为探测效率，Φ(t)为瞬时光子通量。显然，式(5.27)中等号右边第一项为平均计数率〈W(T)〉=¯n；第二项包括光的泊松分布对应的涨落以及光源的经典强度涨落两部分。如果光源没有强度涨落，则Φ(t)为恒定值，〈ΔW(T)2〉=0，式(5.27)回到泊松分布的情况。混沌光相干时间的有限性决定了强度的涨落，从而导致光子通量是不恒定的。一方面，如果探测时间T在τc的时间尺度内，则强度涨落非常显著，式(5.27)中的第二项不再为零，意味着在一个很短的时间尺度内探测混沌光，会得到超泊松分布。另一方面，当T≫τc时，τc的时间尺度内的涨落难以显示出来，强度可以等效为常数，这又回到了泊松分布情况。