Kohärenz ist das Fundament der Holographie – sie bestimmt, ob und wie gut Interferenzmuster zur Aufzeichnung von 3D-Bildern genutzt werden können. Zeitliche Kohärenz (Monochromatie) und räumliche Kohärenz (phasenstabile Wellenfront) beeinflussen direkt den Kontrast und die Auflösung des Hologramms. Laserlicht ist aufgrund seiner hohen Kohärenz die bevorzugte Lichtquelle für nahezu alle holografischen Anwendungen​. Inkohärentes Licht (z.B. eine Glühbirne) scheidet für die Holographie aus, da es keine stabilen Interferenzmuster erzeugen kann. Die Kohärenzlänge der Lichtquelle begrenzt dabei den maximalen Weglängenunterschied und damit die Objekttiefe, die im Hologramm noch scharf abgebildet wird​. Lange Kohärenzlängen ermöglichen es, detailreiche und großvolumige Hologramme zu erzeugen, während kurze Kohärenz die Interferenz auf engem Raum beschränkt. In modernen Anwendungen wie der digitalen Holografie oder holografischen Datenspeicherung bleibt Kohärenz der Schlüssel zum Erfolg – hier werden Laser eingesetzt, um präzise Interferenzmuster aufzunehmen und auszulesen.

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