基于平衡探測器的光外差探測系統(tǒng)研究.pdf

1、光外差探測技術(shù)不僅具有探測能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)換增益高、濾波性能好、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，還能探測信號的振幅、強(qiáng)度、相位等信息，被廣泛應(yīng)用于微弱信號的檢測領(lǐng)域。但由于普通外差探測的參考光功率利用率低、噪聲大等原因，使得外差探測在某些領(lǐng)域不能滿足對探測精度和靈敏度的要求，平衡探測應(yīng)運(yùn)而生。將高精度、高靈敏度的平衡探測技術(shù)應(yīng)用于多普勒測速系統(tǒng)，可進(jìn)一步提高測速系統(tǒng)的性能。
　　本文首先介紹了直接探測、光外差探測、平衡探測的原理，推導(dǎo)了光電流的表達(dá)式，

2、分析指出了不同探測方式的優(yōu)勢；總結(jié)了平衡探測的實(shí)現(xiàn)方法，分析得到了各自的優(yōu)缺點(diǎn)；闡述了本文實(shí)際應(yīng)用的平衡探測光路和電路的具體實(shí)現(xiàn)方法，并指出了其優(yōu)勢。
　　其次，本文建立了平衡探測的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)推導(dǎo)了平衡探測信噪比的表達(dá)式，理論分析了光信號在光路結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)中引起的量子噪聲，及其對平衡探測信噪比帶來的影響。分析可知過剩強(qiáng)度噪聲被消除，剩余的不可消除噪聲可通過同相位噪聲差分相減的方法來抑制?；谛旁氡鹊谋磉_(dá)式，本文利用Matla