光电探测模块的为什么要具有不同的增益

发布网友发布时间：2022-04-25 00:00

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光电检测方法光电检测方法直接探测与外差探测系统光信号接收器滤波器光电探测器放大器滤波器直接探测系统光信号接收器滤波器光电探测器激光器外差探测系统直接检测直接检测光电探测器的基本功能是把入射到探测器上的光功率转换为相应的光电流光电流是光电探测器对入射光功率的响应，如果传递的信息表现为光功率的变化，利用光电探测器的直接光电转换功能就能实现信息的直接解调光电探测器的平方律特性光电探测器的平方律特性假定入射光的电场为是等幅正弦变化，那么光电探测器的输出功率电输出功率正比于入射光功率的平方；光电流正比于光电场振幅的平方信噪比信噪比）<<1，则有直接探测方式不适宜输入信噪比小于1或微弱信号的探测若（si/ni）>>1，则有输出信噪比等于输入信噪比之半，光电转换后的信躁比损失不大，适宜于强光探测直接探测直接探测—— ——提高输入信噪比的光学方法提高输入信噪比的光学方法光谱滤波：基于目标辐射的波长与背景辐射波长之间的差别，利用光谱滤波法消除背景辐射的干扰场镜：在调制盘及探测器之间插入一个透镜，它能把视场边缘的光线折向光轴，使得焦平面上每一点发出的光线都充满探测器；外差检测外差检测该方法将包含有被测信息的相干光调制波相干光调制波和作为基准的本机振荡光波本机振荡光波，在满足波前匹配波前匹配条件下在光电探测器上进行混频混频。探测器输出的是频率为两光波光频差的拍频信号拍频信号该信号包含有调制信号的调制信号的振幅振幅、频率和相位。通过检测拍频信号最终调制出被传送的信号基本原理基本原理量子效率；:光子能量；第三项（和频项）是余弦函数的平均值为零。而第四项（差频项）相对光频而言，频率要低得多。当差频低于光探测器的截止频率时，光探测器就有频率为的光电流输出。光探测器输出的光电流混频后的频谱混频后的频谱两束光频率必须足够接近，差频信号两束光频率必须足够接近，差频信号才能处于探测器的通频带范围内才能处于探测器的通频带范围内探测能力强：光波的振幅、相位及频率的变化都会引起光电探测器的输出，因此外差探测不仅能够检测出振幅和强度调制的光波信号，而且可以检测出相位和频率调制的光信号转换增益高：外差探测时经过光电接收器输出的电流幅值为是信号光和本征光的功率外差检测与直接检测的性能比较外差检测与直接检测的性能比较同样信号光功率下，光外差探测和直接探测得到的信号功率比为 G为转换增益相干探测中本征光的功率P 远大于接收到的信号光功率P ,通常是高几个数量级，因此G可高达10 滤波性能好–形成外差信号，要求信号光和本征信号空间严格对准，而背景光入射方向是杂乱无章的，偏振方向也不确定，不能满足外差空间调准要求，不能形成有效的外差信号