超快激光通过窄带带通滤光片之后，光的波列长度会增加吗？ 第1页

我们先直观地感受一下，为什么光的时域和频域需要满足不确定性关系

对于一个平面波 ，在频域上它是一个 函数——也就是频率是定值 ，但是在时域上，这个平面波贯穿了整个时域，是无限长的。

但是，如果将 和 之间的平面波叠加在一起再来看的话，你就能直观地看到波在时域的长度明显变短了（一般是使用最高半峰宽 Full Width at Half Max, FWHM来定义的）

比如，下面我使用matlab来生成一系列的情况

假设我所叠加的这些峰，中心频率是 0.01, 我将从0.009到0.011的峰叠加在一起，再绘制出在时域的强度；此时时域宽度大约是381

假如我将从0.005到0.015的峰叠加在一起，可以发现随着在频域中宽度增加，明显在时域中更短了，为75。此时频域变宽了5倍，时域大概是之前的1/5

由此可见，超快激光这类激光，能够在时域中这么短，正是因为各种不同频率的波列叠加在一起的结果。所以，如果你一开始有从0.005-0.015的波列，那么波列长度就是75；当你使用一个窄带带通滤光片使得0.009-0.011的波列通过后，波列长度就会增加至381了。——因为正是因为不同频率的光波进行相干叠加，才导致其在时域变短了。