SNR фотоэлектрического сигнала

Отношение мощности сигнала к мощности шума (SNR) электрического сигнала, формирующегося фотодетектором при приеме неполяризованного излучения от теплового источника, в частности источником УСИ, определяется следующим выражением:

,
где – среднее значение тока, – ширина полосы фотоприемника, – ширина полосы излучения источника света. Первый член в знаменателе олпределяется вкладом шума Шоттки (мощность шума Шоттки ). Второй член пропорционален избыточному шуму теплового источника (характерен для всех источников спонтанного излучения). Природа избыточных шумов – биения между Фурье-компонентами широкого оптического спектра сигнала. Если спектр источника достаточно широк (>>), то SNR определяется шумом Шоттки, в противоположном случае – шумами биений. Во втором случае . Таким образом, отношение сигнал-шум пропорционально ширине полосы источника и не зависит от тока фотоприемника. Иными словами, при использовании узкополосного теплового источника увеличить отношение сигнал-шум увеличением мощности сигнала невозможно. Приведенные формулы справедливы для всех видов источников излучения на основе спонтанного излучения.