光外差檢測的空間準(zhǔn)直要求是十分嚴(yán)格的
發(fā)布時間:2015/5/7 20:43:15 訪問次數(shù):1216
例如,當(dāng)AL:10-4 cm.BCM8332KEB檢測器光敏面Z=0.lcm時,則siri0《3.2 xl0-4,0《3.2×10—4 rad。實(shí)驗(yàn)證明,用穩(wěn)頻的10. 6ym的C02激光器作外差檢測實(shí)驗(yàn),只有當(dāng)日<2.6mrad時,才能看到清晰的差頻信號。
由此可見,光外差檢測的空間準(zhǔn)直要求是十分嚴(yán)格的。要形成強(qiáng)的差頻信號,必須使信號光束和本振光束在空間準(zhǔn)直得很好。而背景雜散光總是來自四面八方,各個方向都有,絕大部分背景光不與本振光準(zhǔn)直,也就不能產(chǎn)生明顯的差頻信號。因此,外差檢測在空間上能很好地抑制背景噪聲,具有很好的空間濾波性能。但外差檢測要求嚴(yán)格的空間條件也帶來了不便,即調(diào)準(zhǔn)兩個光束困難。
光外差檢測除了要求信號光和本振光必須保持空間準(zhǔn)直以外,還要求信號光和本振光具有高度的單色性和頻率穩(wěn)定度。
從物理光學(xué)的觀點(diǎn)來看,光外差檢測是兩束光波疊加后產(chǎn)生干涉的結(jié)果。顯然,這種干涉取決于信號光束和本振光束的單色性。所謂光的單色性是指這種光只包含一種頻率或光譜線極窄的光。激光的重要特點(diǎn)之一就是具有高度的單色性。由于原子激發(fā)態(tài)總有一定的能級寬度,激光譜線總有一定的寬度Av。一般來說Av趑窄,光的單色性就越好。
信號光和本振光的頻率漂移如不能限制在一定范圍內(nèi),則光外差檢測系統(tǒng)的性能就會變壞。這是因?yàn),如果信號光和本振光的頻率相對漂移很大,兩者頻率之差就有可能大大超過中頻濾波器帶寬。因此,光混頻器之后的前置放大和中頻放大電路對中頻信號不能正常地加以放大。所以,在光外差檢測中,需要采用專門措施穩(wěn)定信號光和本振光的頻率,這也是光外差檢測方法比直接檢測方法更為復(fù)雜的一個重要原因。
例如,當(dāng)AL:10-4 cm.BCM8332KEB檢測器光敏面Z=0.lcm時,則siri0《3.2 xl0-4,0《3.2×10—4 rad。實(shí)驗(yàn)證明,用穩(wěn)頻的10. 6ym的C02激光器作外差檢測實(shí)驗(yàn),只有當(dāng)日<2.6mrad時,才能看到清晰的差頻信號。
由此可見,光外差檢測的空間準(zhǔn)直要求是十分嚴(yán)格的。要形成強(qiáng)的差頻信號,必須使信號光束和本振光束在空間準(zhǔn)直得很好。而背景雜散光總是來自四面八方,各個方向都有,絕大部分背景光不與本振光準(zhǔn)直,也就不能產(chǎn)生明顯的差頻信號。因此,外差檢測在空間上能很好地抑制背景噪聲,具有很好的空間濾波性能。但外差檢測要求嚴(yán)格的空間條件也帶來了不便,即調(diào)準(zhǔn)兩個光束困難。
光外差檢測除了要求信號光和本振光必須保持空間準(zhǔn)直以外,還要求信號光和本振光具有高度的單色性和頻率穩(wěn)定度。
從物理光學(xué)的觀點(diǎn)來看,光外差檢測是兩束光波疊加后產(chǎn)生干涉的結(jié)果。顯然,這種干涉取決于信號光束和本振光束的單色性。所謂光的單色性是指這種光只包含一種頻率或光譜線極窄的光。激光的重要特點(diǎn)之一就是具有高度的單色性。由于原子激發(fā)態(tài)總有一定的能級寬度,激光譜線總有一定的寬度Av。一般來說Av趑窄,光的單色性就越好。
信號光和本振光的頻率漂移如不能限制在一定范圍內(nèi),則光外差檢測系統(tǒng)的性能就會變壞。這是因?yàn)椋绻盘柟夂捅菊窆獾念l率相對漂移很大,兩者頻率之差就有可能大大超過中頻濾波器帶寬。因此,光混頻器之后的前置放大和中頻放大電路對中頻信號不能正常地加以放大。所以,在光外差檢測中,需要采用專門措施穩(wěn)定信號光和本振光的頻率,這也是光外差檢測方法比直接檢測方法更為復(fù)雜的一個重要原因。
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