Составители:
Рубрика:
0
2
SP
Nh
ν
ν
=
Δ
. (2.3.44)
Если считать, что в нашем идеальном детекторе не возникают
собственные шумы, то независимо от постоянной мощности
падающего излучения P
0
эквивалентная мощность шума P
R,эфф
на
детекторе составляет:
,эфф
2
R
Ph
ν
ν
=Δ
. (2.3.45)
Это выражение описывает случай непосредственного приема
сигнала. В случае гетеродинного приема шумы уменьшаются
вдвое, а при гомодинном приеме – даже вчетверо [36]. В отличие
от теплового шума, уровень которого понижается при высоких
частотах, квантовый шум линейно возрастает с частотой. В
области hv/kT>>1 он начинает преобладать над тепловым шумом.
При комнатной температуре это соответствует оптической и
инфракрасной областям спектра. Для описания шумов вводят так
называемую шумовую температуру T
R.
. При этой температуре
мощность теплового шума в проводнике равна мощности
квантового шума. Приравнивая выражения (2.3.10) и (2.3.45),
получим в явном виде формулу для T
R
:
()
ln 3 2
R
h
T
k
ν
=
. (2.3.46)
Рассмотрим пример. В оптической области квантовый шум
при λ=500 нм соответствует шумовой температуре T
R
=70 000 К.
Минимальная мощность излучения, которую еще можно
зарегистрировать, должна соответствовать S/N=1. Иными
словами, для непосредственного приёма с помощью идеального
детектора справедливо соотношение:
0,мин ,эфф
2
R
P Р h
ν
ν
==Δ
. (2.3.47)
Эта мощность всего вдвое превышает предел, который
получается из соотношения неопределенностей [12]. Уравнение
(2.3.47) означает, что за время Δt
≈
1/2Δν должен быть зареги-
стрирован в среднем один фотон. В радио- и микроволновом
диапазонах когерентное излучение получают с помощью
специальных передатчиков. В области микроволн к ним
примыкают мазеры. В оптическом и инфракрасном диапазонах
источниками когерентного излучения служат лазеры. Обычные
источники света испускают так называемое тепловое излучение.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- …
- следующая ›
- последняя »
