所谓差动技术消除光源不稳定性,就是将光源发出的光分成两路,其中一路经待测量调制后到达光电探测器称为信号光路;另一路光不受待测量变化的影响,成为参考光路,把两路检测出来的信号取差值后作为输出,就有效地消除了光源自身不稳定性的波动。典型的光路差动系统好要求两个通道的光探测器能完全一样。即要求光电探测器的灵敏度、暗电流及温度等系数都完全一致。为克服这一限制,采用一个光电探测器接收旋转调制盘来的相位差为π的脉冲光,分别经信号光路和参考光路到达探测器。
直接探测是最基本的,也是目前仍用的很广的光点检测技术,凡是待测场与弹出光相互作用时,引起广波强度调制的光学传感器,都可以用直接探测以解调出强度调制的信号,如测定光源强度的变化与分析,测定不同粒径的尘埃粒子的散射脉冲光强波形,测定物体表面的辐射特性等。
直接探测的探测光波是一个强度一定的光束,收到待测场此案好的调制而携带信号信息,经光探测器解调成的电信号可能是一缓慢变化的信号,不便于进一步作电信号的窄带滤波,限制信噪比的进一步提高,为此采用强度调制的光束作为传感器的探测光束,如无线电通信中的基波,当它和待测场相互作用时,产生信号调制,经光探测器得到载有信号信息的高频调制信号,这就和通讯接收机的信号载波一样,可进行各种提高信噪比的信号处理技术,如窄带电信号滤波,选频放大等,只好保持线性放大和变化,经再一次检测波后可得到高信噪比的信号波。
作为调制器探制光束最典型的应用是激光相位测距中调制波差频接收。激光相位测距后面还将详细介绍,这类只作为一个调制波的差频测相来说明直接探测技术的扩展应用。直接探测是平方律检波,由于光频频率很高,探测器响应跟不上光频的变化,而探测不出光频波自身传播中的位相变化,其相位项被平均化了,而只能探测出其振幅变化。
