假定在理想情况下，本振AAI4558P 光束是纯正弦形式，不引入噪声。

   令输入端信号场、噪声场以及本振场分别用符号Si、Ⅳi和Zi表示，则入射到光电检测器面上的总输入场可写为

   El=Sl+Nl+Zl

   根据探测器的平方律特性，输出信号则为

   Eo=So +No=pE12= p(si+Ni+ 21)2+2芦Zl峪l +Ni)+ pz12

   茌这三项当中，pzi2项是直流项，因为Zi》(Si+Ni)，所以第一项较之第二项可以忽略，只有第二项可以通过中频放大器；因而上式变为

   So+No=2pzi (si+N)

   因此，可得输出信噪比为

   (So／No)= (Si／Ni)

   这说明，在理想条件下，外差检测对输入信号和噪声均放大相同的倍数，因而没有信噪比损失。如果与直接检测情况相比较，就会发现：

   在(S,／Ⅳi)《1时，即弱信号条件下，外差检测有高得多的灵敏度；但在(S／M)》1时，即在强信号条件下，外差检测比直接检测信噪比仅高一倍。考虑系统的复杂性，在这种情况下采用直接检测更为有利。   

   如果计入本振噪声，可以证明

   (So／No)=Si／(N +Ni)

   这个结果说明，如果本振光含有噪声，输出信噪比就要降低。因此，制作出高质量的本振激光器是决定光频外差优越性的重要因素，从转换增益的角度考虑，本振光要强，而强本振光又使本振噪声增大，使信噪比降低；另外，过强的本振光将使光电探测器受到损坏。一般来说，转换增益对本振光功率提出了最低要求，而探测器的损坏阈值和信噪比要求限制了本振光功率的上限。