強(qiáng)度噪聲
p q?# X0 0LC]%x+" 光束中一種重要的噪聲是其強(qiáng)度噪聲。嚴(yán)格地說(shuō)，通常考慮的是光功率的噪聲，而不是光強(qiáng)度的噪聲，但常見(jiàn)的術(shù)語(yǔ)是強(qiáng)度噪聲而不是功率噪聲.
h&i(Kfv* 在強(qiáng)度噪聲的背景中，功率一詞有兩種截然不同的含義，這可能會(huì)引起很大的混淆。（不要混淆光功率和噪聲功率�。�
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- 我們所關(guān)注的波動(dòng)量是光功率，即單位時(shí)間內(nèi)傳遞的光能量。
- 噪聲通常用功率譜密度來(lái)量化，功率與波動(dòng)振幅的平方有關(guān)；這里我們處理的是噪聲功率。
yn+m,K/ jqvw<+# 使用偏置光電二極管測(cè)量強(qiáng)度噪聲(例如激光的強(qiáng)度噪聲)，可以獲得與光功率成正比的光電流。光電流通常被轉(zhuǎn)換成電壓，例如使用電阻器。然后可以將波動(dòng)電壓輸入電子頻譜分析儀，該分析儀可顯示輸入電壓的頻率相關(guān)功率譜密度(PSD)。這里的功率指的是電功率，它與電壓的平方成正比，因此也與光功率的平方成正比。PSD 是噪聲功率的測(cè)量值，單位為 V2/Hz，但通常顯示為對(duì)數(shù)量，單位為 dBm/Hz。利用電壓和光功率之間的比例關(guān)系(在已知探測(cè)器響應(yīng)度和可能的額外電子增益的情況下)，可以由此計(jì)算出光功率的 PSD，單位為 W2/Hz。 D1deh= |UlR+'rl
Fv,c8f 如果將頻譜分析儀的輸入電壓增加一倍，例如通過(guò)減少打在光電探測(cè)器上的激光束衰減，電功率就會(huì)增加 4 倍，相當(dāng)于 6 倍分貝. ik?IC$*n3i 更進(jìn)一步的困難源于電子頻譜分析儀通常沒(méi)有經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，無(wú)法正確顯示噪聲功率密度；需要一定的校正。 0 =7Ud< (&)uWjq
` 強(qiáng)度噪聲規(guī)格 K)l*$h&- R~A))4<%% 'bZw-t!M@ 強(qiáng)度噪聲通常量化為相對(duì)強(qiáng)度噪聲 (RIN)，即光功率噪聲除以平均光功率。通用規(guī)格如下：- 特定測(cè)量帶寬的均方根值
- 功率譜密度 S(f)
7}\AhQ, S 有時(shí)我們會(huì)遇到類似 “0.1%” 這樣的規(guī)格，如果沒(méi)有進(jìn)一步的規(guī)格說(shuō)明，這種規(guī)格是不準(zhǔn)確的，因?yàn)闆](méi)有對(duì)統(tǒng)計(jì)方面進(jìn)行描述，也不清楚考慮的是哪種噪聲頻率范圍。 G+sB/l" jJYCGK$=
YH%U$eS#g %#4;'\' 5 強(qiáng)度噪聲的測(cè)量 tjV63` LD MW^FY4V1m (?uK 測(cè)量強(qiáng)度噪聲的方法是通常是通過(guò)快速光電探測(cè)器（如 pi-i-n 光電二極管）檢測(cè)強(qiáng)度（或功率），并用電子頻譜分析儀評(píng)估噪聲頻譜。雖然這在原則上看似簡(jiǎn)單，但在技術(shù)上可能會(huì)遇到各種挑戰(zhàn)： .
