1、光辐射的直接检测相干检测，光源：相干光源原理：利用光的振幅、频率、相位携带信息，检测时需要用光波相干原理。调制方法：光振幅调制、相位调制，频率调制测量精度（灵敏度）更高，作用距离更远。非相干检测，光源：非相干或相干光源原理：利用光强度携带信息，将光强度转换为电信号，解调电路检出信息。调制方法：光强度调制、偏振调制。直接检测是一种简单实用的方法。光外差检测检直接测光电检测系统光辐射的直接检测系统的基本工作原理光电直接检测系统是将待光信号直接入射到光检测器光敏面上，光检测器响应光辐射强度（幅度）并输出相应的电流和电压。检测系统经光学天线或直接由检测器接收光信号，前端还可经过频率滤波和空间滤波等处理
2、。假定入射光信号电场为： tAtEs cos光场平均光功率为： 22_2 AtEP ss 表示 _2 tEs tEs2 的时间平均值；光检测器输出电流为： 2_2 2 AhetEhePI sss 称为光电变换比例常数 he光检测器的平方律特性：光电流正比于光电场振幅的平方，电输出功率正比于入射光功率的平方。若光检测器负载电阻RL，则光检测器输出电功率为：LsLso RPheRIP 222 如果入射光是调幅波，即 ttdAtEs cos1其中d(t 为调制信号，可 出光检测器的输出电流为 tdAAis 2221 中 一 为直流 ，若光检测器输出端 直电 ，则输出光电流 ， 为 检测。光辐射的直接
3、检测系统的基本特性5.2.1 直接检测系统的信噪比衡量模拟系统好坏及灵敏度光检测器输出的总功率包括信号电功率和噪声功率，可表示为： 22nsLnoo PPRhePP 考虑到信号和噪声的独立性，有：22sLo PRheP 22 2nnsLno PPPRheP 由信噪比定义，输出功率信噪比为： nsnsnnssnoop PPPPPPPPPPSNR212222 nsnsnnssnoop PPPPPPPPPPSNR212222说明输出信噪比是输入信噪比的平方，可见，直接检测系统不适用于输入信噪比小于1或微弱光信号的检测。输出信噪比是输入信噪比的一半。即经过光电转换，信噪比损失了3dB。实际应用中可以接
4、受。可 ，直接检测方法 输入信 比， 是 的光信号检测。 种方法简单， 于实 ，可 性高， 本，到应用。(1)若1ns PP ，则有： 2nsp PPSNR (2) 若 1ns PP ，则有： nsp PPSNR21直接检测系统的检测极限及趋近方法考虑直接检测系统中存在的所有噪声，则输出噪声总功率为：LNTNDNBNSno RiiiiP _2_2_2_2_2_2_2 ,NDNBNS iii 和 分别为信号光、背景光和暗电流引 的 噪声。_2NTi 为 电 和 器的 噪声 和。 _2_2_2_222NTNDNBNSsnoopiiiiPhePPSNR 输出信噪比为： _2_2_2_222NTNDN
5、BNSsnoopiiiiPhePPSNR 噪声是直接检测系统的 噪声 时，直接检测系统受 噪声限 ，信噪比为： Lsp RfkTPheSNR422热噪声 于 噪声时，直接检测系统受 噪声限，信噪比为： _2_2_222NDNBNSsp散iiiPheSNR 背景噪声是直接检测系统的 噪声 时，直接检测系统受背景噪声限 ，信噪比为： BsBsp PfhPPhefePheSNR 22222背假定光 . ，检测器的量 率 1，测量 1，由到系统在量 极限的小可检测功率为WP 18min 10 入射信号光 所引 的噪声为直接检测系统的 噪声 时，直接检测系统受信号噪声限 ，时信噪比为： fh PSNR sp 2信currency1为直流检测在“的极限信噪比，称为直接检测系统的量 极限，称量 限灵敏度。若用 噪声功率fifl值表示，在量 极限，直接检测系统“可测量的小功率为： fhNEP 2量
