[发明专利]一种基于平衡检测的超快成像系统噪声模型建立方法

摘要

本发明提出一种基于平衡检测的超快成像系统噪声模型建立方法，包括掺铒光纤放大器放大噪声和光电接收机噪声、平衡检测器码间串扰噪声以及放大噪声和光电接收机噪声经过低通滤波后得到的噪声的建模方法。将上述各噪声模型综合分析，建立系统噪声模型，得到平衡检测输出的信号噪声功率，进而得到输出信噪比，系统噪声模型可以应用于基于空间光调制的超快成像系统。在该系统中，通过分析噪声模型，得到整个系统的噪声功率，进而分析对应的成像效果。可以通过合适地调整参数，来提升成像效果，使得系统输出的图像更加清晰。由此提升超快成像系统在激光核聚变、生物组织和细胞探测等科研、其他工程领域的成像应用价值。

主权项

1.一种基于平衡检测的超快成像系统噪声模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：光信号进入EDFA后，分析EDFA自发辐射放大噪声场强Eamp(t)的统计特性，通过将Eamp(t)与进入EDFA之前的输入信号的场强Eforward_EDFA(t)相加得到放大后信号的场强Eafter_EDFA(t)；步骤2：根据光电探测器输出电流I和放大后信号的场强Eafter_EDFA(t)以及进入光电接收机后产生的接收机高斯噪声in(t)的关系，求解平衡接收机输出电流中的信号‑自发辐射差拍噪声is‑sp(t)、自发辐射‑自发辐射自拍噪声isp‑sp(t)和接收机噪声in(t)的统计特性；依次得到is‑sp(t)的功率Ps‑sp、isp‑sp(t)的功率Psp‑sp和in(t)的功率Pn；步骤3：信号和噪声经过低通滤波器后产生低通滤波器码间干扰噪声i_ISI(t)和低通滤波器限带噪声通过对i_ISI(t)和的统计特性，求解得到i_ISI(t)的噪声功率P_ISI和的功率步骤4：通过上述步骤，得到整个系统的噪声功率P_total为P_ISI加上求解得到P_total；步骤5：将提出的噪声模型计算得到的噪声功率代入基于平衡检测的超快成像系统，得到成像结果，加以分析。