強度噪聲
IBYSI0 FSD~Q&9& 光束中一種重要的噪聲是其強度噪聲。嚴格地說,通常考慮的是光功率的噪聲,而不是光強度的噪聲,但常見的術(shù)語是強度噪聲而不是功率噪聲.
sH51 .JG 在強度噪聲的背景中,功率一詞有兩種截然不同的含義,這可能會引起很大的混淆。(不要混淆光功率和噪聲功率!)
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- 我們所關(guān)注的波動量是光功率,即單位時間內(nèi)傳遞的光能量。
- 噪聲通常用功率譜密度來量化,功率與波動振幅的平方有關(guān);這里我們處理的是噪聲功率。
0)]?@"j :6jh*,OHZl 使用偏置光電二極管測量強度噪聲(例如激光的強度噪聲),可以獲得與光功率成正比的光電流。光電流通常被轉(zhuǎn)換成電壓,例如使用電阻器。然后可以將波動電壓輸入電子頻譜分析儀,該分析儀可顯示輸入電壓的頻率相關(guān)功率譜密度(PSD)。這里的功率指的是電功率,它與電壓的平方成正比,因此也與光功率的平方成正比。PSD 是噪聲功率的測量值,單位為 V2/Hz,但通常顯示為對數(shù)量,單位為 dBm/Hz。利用電壓和光功率之間的比例關(guān)系(在已知探測器響應(yīng)度和可能的額外電子增益的情況下),可以由此計算出光功率的 PSD,單位為 W2/Hz。 5kLz8n^z@@ h|%a}])G)
SsCV}[ 如果將頻譜分析儀的輸入電壓增加一倍,例如通過減少打在光電探測器上的激光束衰減,電功率就會增加 4 倍,相當(dāng)于 6 倍分貝. 4`/Td?THx 更進一步的困難源于電子頻譜分析儀通常沒有經(jīng)過校準(zhǔn),無法正確顯示噪聲功率密度;需要一定的校正。 srK9B0I o@[oI\Vr! 強度噪聲規(guī)格 a`6R}|ZB ^tY
_ q +}x\|O 強度噪聲通常量化為相對強度噪聲 (RIN),即光功率噪聲除以平均光功率。通用規(guī)格如下: j1O_Az|3 有時我們會遇到類似 “0.1%” 這樣的規(guī)格,如果沒有進一步的規(guī)格說明,這種規(guī)格是不準(zhǔn)確的,因為沒有對統(tǒng)計方面進行描述,也不清楚考慮的是哪種噪聲頻率范圍。 x4XCR,- #CRd@k?
9>r@wK'Pn ;T :]?5W! 強度噪聲的測量 M
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