第六章 光外差检测系统 光外差检测与直接检测系统相比，具有如下优点： 1. 测量精度高7-8个数量级； 2. 灵敏度达到量子噪声极限，其NEP值可达10 -20 W。 3. 可用于光子计数。 4. 激光受大气湍流效应影响严重，破坏了激光的相干性，所 以外差检测在大气中应用受限，在外层空间已经达到实用 阶段。 5. 外差检测在高频（10 16 Hz）光波时不如直接检测有 用。而在长波长（近红外和中红外波段），光外差检测技 术就可实现接近量子噪声限的检测。光外差检测原理示意图 直接检测系统中，检测器检测的光功率为平均光功率P cp ： 显然光波直接检测只能测量其振幅值。 光外差检测原理如图，两束平 行的相干光，经分光镜和可变 光阑入射到检测器表面进行混 频，形成相干光场，经检测器 变换后，输出信号包含差频信 号，故又称相干检测。 6.1 光外差检测原理外差检测实验装置图 如图:光源经过稳频 的二氧化碳激光器， 由分束镜把入射光分 成两路：一路经反射 作为本振光波，频率 为f L ，另一路经偏心 轮反射，经聚焦到可 变光阑上作为信号光 束。 偏心轮转动相当于目标沿光波方向并有一运动速度，光的
