激光和臺燈的區別之一是激光的傳播在空間上是一致的，這意味著光波的波峰和波谷是相互關聯的。而從一個臺燈發射來的波是不相關的波，顯現出凌亂的狀態，從另一方面說，往往被認為是不相干的。
　　
　這有一點用詞不當，但是。從理論上說，幾乎所有的光，甚至“不相干”的光，都可以有一個高度的空間相干性。但是，檢測其相干性，需要探測光在非常小的長度尺度上，這利用傳統的技術是不能實現的。
　　
　如今，DomenicoPacifici實驗室的研究人員，布朗大學工程學院的教授，已經找到一種方法來檢測空間相干光束，實現在幾百納米尺度上的檢測，這是比以往任何時候都要小的規模。該研究提供了納米尺度的光學相干理論的第一個實驗驗證。
　　
　“有一個非常小的長度規模的光，通常來說其行為是不相干的，但我們缺乏量化的實驗技術，”DrewMorrill說，他是這篇實驗論文的主要作者。“該相干的程度包含十分有意義的信息，現在我們可以對其進行訪問了，這對于光源特征的描述是十分有用的，并對新的成像和顯微鏡技術也將具有潛在的價值”。
   Morrill，現在是科羅拉多大學的在讀研究生，工作在布朗大學。本研究由Pacifici和布朗大學的博士后學者李東方共同署名，研究發表在《自然光子學》雜志上。

　傳統測試光在空間上相干的程度的方法，涉及到可以分裂光束的波陣面的設備。最著名的是楊氏干涉儀，也被稱為雙縫實驗。該實驗由一個指向探測器屏幕的一個光源，其中間有一個不透明的屏障。該屏障中間有兩個小的狹縫，允許兩個光束通過。當光線從縫隙通過，一些光波會向對方發生彎曲，造成他們重組。這種復合波的相干將創造一種干涉圖樣，即探測器的屏幕上的一系列明暗條紋。通過測量這些光和暗斑的對比度，研究人員可以量化光的相干性。

   問題是，對于具有非常低的空間相干性的光源，雙縫實驗是行不通的，因為在其中的干擾模式出現的長度尺度是非常小的。在小尺度上產生干擾，需要兩個狹縫被放置在非常靠近。但是當兩個狹縫之間的距離接近于它們所顯示的光的波長時，實驗就崩潰了。干涉儀不能夠再分裂和進行光束的重組以進行尋找干涉了。

　“干涉條紋模糊不清，到難以量化干涉的程度，”Morrill說。“但如果你能夠得到雙縫實驗的基本局限性現象時，從理論上說，你應該能夠看到這些條紋。”

   為了克服這些局限性，研究者采用一種不同的干涉儀，利用表面等離子體在金屬光與電子的相互作用。而不是兩個狹縫，狹縫的等離子體干涉儀已在銀制的表面凹槽中。光發射到槽中產生的表面等離子體激元（SPP），一個跨越銀表面電子密度波。SPP傳播向狹縫，并與通過狹縫的光束進行了重組。由于SPP是和原始的光束相關的，但具有更小的波長，因為它將朝著夾縫有一個90度角的衍射，相比楊氏雙縫干涉儀，等離子體干涉儀中的槽縫可以更接近地放置在一起。

   研究人員收集了數以百計的這些微小的干涉儀，其是在芯片上以納米尺度進行的設計和制備。他們使用該芯片進行氙氣燈幾百個可見光頻譜內波長帶寬的相干長度的測量。對于藍色到綠色的光，測得的相干長度下降低至330納米，是小于入射光源的500納米的波長的。

  第一個實驗的結果是確認了小于光波波長尺度的相干理論。
   “那真是一個令人激動的結果，”Morrill說。“如果沒有實驗驗證，我們真的不知道，是否這些方程對于這些小尺度的實驗有所幫助，但事實證明，確實有些幫助。”
　在應用方面，等離子的芯片將有助于制造顯微鏡光源、全息和其他應用程序的光源的廠家，這將更好地刻畫光源特征。該系統集成在一塊芯片上，這將幫助對光源的描述規程更加快速和便捷。
　“利用一定強度的光通過密集的等離子體干涉儀，你就可以以快照的形式記錄其空間相干度，這只需要幾秒鐘的時間，”李說，他帶領制作了計量表。
　“我們正在為科學家提供一個新的工具在一個尺度上進行相干程度的量化，這在之前是不可能實現的尺度，”Pacifici表示。