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相应的等效噪声功率为 式相当于是在理想探测器，即不存在任何内部的噪声源及不存在背景噪声情况下得到的结果。 在实际的光探测系统中，多种噪声源难以全部消除，人们所能做的工作就是想办法尽可能减少噪声的影响，提高信噪比。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 从器件本身及外部电路考虑改进直接探测系统的性能 如果忽略暗电流及漏电流的影响，由于信号光及背景光产生的光电流会被放大，噪声功率可写成 eβ(Ps+PB)·△ν，其中 是增益系数的均方值。 使用有内部增益的器件以获得电流倍增的效果，信号功率用G2β2P2表示，其中G2( ) 为增益平均值的平方。 电路噪声功率用NT表示，则信噪比可以写成 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 由于光子、光电子都具有统计特征，倍增因子也有起伏，一般情况下 (或简写成G2)，前面引入的过剩噪声系数F就是两者之比 只有在理想的光电倍增探测器，才有 即F(G)=1。如果把所有噪声考虑在内，且在F(G)1时，信噪比有 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 分母前三项分别是量子噪声、背景噪声、暗电流噪声；后两项分别是漏电流及热噪声。当G2很大时，后两项可以忽略，变成 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 直接探测方法是对光的强度变化作出响应，与其相应的光波调制方式是强度调制。但这种探测方法对光的其他参量的变化(如频率、相位等)无法作出响应。 在激光出现以后，与光波的调频、调相等联系在一起的相干检测技术在光纤通信以及其他有关领域受到越来越大的重视。 二、相干探测方法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1．基本工作原理 假设信号光与本地振荡光的电场强度分别是 合成光场为 Es,?s,?s分别是信号光的振幅、频率和初相位；El，ω1，?1别是本振光的振幅、频率和初相位。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 由于光电流与光波电场的平方成正比，可写出光电流的表达式 式中第一、二项的平均值分别为Es2／2，E12／2； 第四项是差频项，频率已远远低于光频范围，而且也携带了信号光的频率，振幅、相位等信息。 这正是相干探测的一个重要特性：把光波携带的信息转变由较低频率(通常称为中频)的电磁波携带，为进一步处理信息创造较好的条件。 第三项是和频项，频率很高，采用适当的滤波器可以将其滤去； Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 通过带通滤波器后的中频电流为、 中频电压为 VIF=IIFRL 中频信号功率为 经过频率变换后功率与原来的外来光信号有关，还与本振光功率有关。通常Pl可以有较大的值，因此，相干探测的又一个重要特性表现在，经过相干方法的光电转换后，信号被增强了，这就为微弱信号的测量创造了条件。 中频的频率为 式中ηe／hν=β是前面提到的光电转换因子；Pl是本机振荡平均光功率。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd