光外差检测的空间准直要求是十分严格的
发布时间:2015/5/7 20:43:15 访问次数:1204
例如,当AL:10-4 cm.BCM8332KEB检测器光敏面Z=0.lcm时,则siri0《3.2 xl0-4,0《3.2×10—4 rad。实验证明,用稳频的10. 6ym的C02激光器作外差检测实验,只有当日<2.6mrad时,才能看到清晰的差频信号。
由此可见,光外差检测的空间准直要求是十分严格的。要形成强的差频信号,必须使信号光束和本振光束在空间准直得很好。而背景杂散光总是来自四面八方,各个方向都有,绝大部分背景光不与本振光准直,也就不能产生明显的差频信号。因此,外差检测在空间上能很好地抑制背景噪声,具有很好的空间滤波性能。但外差检测要求严格的空间条件也带来了不便,即调准两个光束困难。
光外差检测除了要求信号光和本振光必须保持空间准直以外,还要求信号光和本振光具有高度的单色性和频率稳定度。
从物理光学的观点来看,光外差检测是两束光波叠加后产生干涉的结果。显然,这种干涉取决于信号光束和本振光束的单色性。所谓光的单色性是指这种光只包含一种频率或光谱线极窄的光。激光的重要特点之一就是具有高度的单色性。由于原子激发态总有一定的能级宽度,激光谱线总有一定的宽度Av。一般来说Av趑窄,光的单色性就越好。
信号光和本振光的频率漂移如不能限制在一定范围内,则光外差检测系统的性能就会变坏。这是因为,如果信号光和本振光的频率相对漂移很大,两者频率之差就有可能大大超过中频滤波器带宽。因此,光混频器之后的前置放大和中频放大电路对中频信号不能正常地加以放大。所以,在光外差检测中,需要采用专门措施稳定信号光和本振光的频率,这也是光外差检测方法比直接检测方法更为复杂的一个重要原因。
例如,当AL:10-4 cm.BCM8332KEB检测器光敏面Z=0.lcm时,则siri0《3.2 xl0-4,0《3.2×10—4 rad。实验证明,用稳频的10. 6ym的C02激光器作外差检测实验,只有当日<2.6mrad时,才能看到清晰的差频信号。
由此可见,光外差检测的空间准直要求是十分严格的。要形成强的差频信号,必须使信号光束和本振光束在空间准直得很好。而背景杂散光总是来自四面八方,各个方向都有,绝大部分背景光不与本振光准直,也就不能产生明显的差频信号。因此,外差检测在空间上能很好地抑制背景噪声,具有很好的空间滤波性能。但外差检测要求严格的空间条件也带来了不便,即调准两个光束困难。
光外差检测除了要求信号光和本振光必须保持空间准直以外,还要求信号光和本振光具有高度的单色性和频率稳定度。
从物理光学的观点来看,光外差检测是两束光波叠加后产生干涉的结果。显然,这种干涉取决于信号光束和本振光束的单色性。所谓光的单色性是指这种光只包含一种频率或光谱线极窄的光。激光的重要特点之一就是具有高度的单色性。由于原子激发态总有一定的能级宽度,激光谱线总有一定的宽度Av。一般来说Av趑窄,光的单色性就越好。
信号光和本振光的频率漂移如不能限制在一定范围内,则光外差检测系统的性能就会变坏。这是因为,如果信号光和本振光的频率相对漂移很大,两者频率之差就有可能大大超过中频滤波器带宽。因此,光混频器之后的前置放大和中频放大电路对中频信号不能正常地加以放大。所以,在光外差检测中,需要采用专门措施稳定信号光和本振光的频率,这也是光外差检测方法比直接检测方法更为复杂的一个重要原因。
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