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辐射功率.ppt


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文档列表 文档介绍
第5章光电直接检测系统
光接收机的两种基本类型:
接受到
的光场
光电检测器
聚焦光场
频率滤波器
空间滤波器
透镜
直接检测接收机:
接受到
的光场
光电检测器
聚焦光场
准直后的光场
透镜
本地
激光器
合束镜
本地光场
外差检测接收机:
光电直接检测系统的基本工作原理
光波携带的信息形式:光波强度变化、频率变化、
相位变化、偏振变化等
直接检测:利用光波的强度变化携带信息
光外差检测:利用光波的频率、相位等的变化携带信息
光电直接检测系统的基本特性
直接检测系统的灵敏度
1. 模拟系统的灵敏度
模拟系统的灵敏度可以用信噪比表示。同时信噪比是衡量系统质量的重要指标。
设入射到光检测器的信号光功率为PS,噪声功率为Pn,光检测器的输出信号电功率为Po,输出噪声功率为Pno,则
输出功率信噪比
①若PS/Pn<<1,则
输出信噪比等于输入信噪比的平方,故直接检测系统不适用于输入信噪比小于1或弱信号检测。
②若PS/Pn>>1,则
输出信噪比等于输入信噪比的一半,经光电转换后信噪比损失:
2. 数字系统的灵敏度
数字系统的灵敏度一般用误码率来评价。
数字系统误码信号:
二进制系统的误码率:
直接检测系统的检测极限及趋近方法
考虑直接检测系统存在的所有噪声,则输出噪声总功率为:
信号噪声
背景噪声
暗电流噪声
负载电阻与放大器热噪声之和
输出功率信噪比
直接检测系统的检测极限
引入噪声等效功率NEP来讨论直接检测系统的检测极限
NEP:信噪比为1时所需要的信号功率
则一般情况下:
①当热噪声为主要噪声
②当散粒噪声为主要噪声
③当背景噪声为主要噪声
④当以信号光的散粒噪声为主要噪声
假定,测量带宽,则
--量子极限下的最小可检测功率
直接检测系统的视场角
半视场角:
视场立体角:

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