相干和多模热光场的光子统计实验

以激光外差探测中两束光的特性为基础,分析了相干光场和多模热光场的光子统计模型。分别讨论了上述两种光场的二阶和三阶统计特征,其中二阶统计对应于Fano因子,三阶统计对应于对称因子。对上述两种光场的Fano因子和对称因子进行了实验测量。结果显示,相干光场的Fano因子和对称因子不随入射光子数而变化。将理论模型和实验数据相结合可得到与之对应的串扰概率为0.032 1,探测器增益系数为1.046 0ph。多模热光场的Fano因子随着入射光子数增加呈直线上升趋势;目标运动速度加快,Fano因子逐渐减小,表示回波光子波动减小,认为其本质原因是热模个数增加引起的平均效应;而多模热光场的对称因子呈抛物线趋势逐渐增加。对相干和多模热光场统计特性的研究,为光子计数体制激光外差探测奠定了基础。

强辐射背景下光电成像探测性能计算方法

针对高灵敏度光电探测靶在强辐射背景下探测目标的可靠性问题,研究了强辐射背景下光电成像探测性能的计算方法;基于目标的光学辐射特性,建立了光电探测的灵敏度与信噪比模型,给出了电荷串扰阈值计算函数,并由此导出了光电探测与成像串扰概率模型;进行计算验证分析,结果表明,合理的信号处理和光谱滤波方式能够增强系统的探测性能,设置合理的光学系统参数可以使系统对目标的探测概率从0. 3提升到0. 95,串扰概率降低到0. 05以下。

Statistical Superposition of Crosstalk Effects in Cable Bundles

This paper deals with the analytical derivation of phasor-domain statistical properties of crosstalk in random wire cables due to the superposition of several sources of electromagnetic interference.In this study,statistical characterization of crosstalk in cable bundles,which is available in literature for the case of one source of interference,is extended to the case of several sources operating simultaneously.The superposition of crosstalk effects is analysed in statistical terms,also taking into account the correlation between crosstalk contributions.A further random contribution,which is included in the proposed statistical model,is given by the phase relationship between the sources of interference.Analytical approximate expressions for the crosstalk mean value,variance,and probability density function are derived as functions of the cable bundle features and sources.

基于多像素光子计数器的赝热光场Fano因子研究

为研究激光经运动漫反射目标后光场统计的特性,结合多像素光子计数器(MPPC)的光子统计模型,并利用光子统计二阶矩和均值,得到描述光子数波动的Fano因子。然后对该因子进行曲线拟合,得到衡量赝热光场光子分布杂乱程度的热模数μ,同时可得衡量探测系统增益系数γ和串扰概率ε的组合参数B。实验结果表明,漫反射目标旋转驱动电压从20 mV逐渐变化到1280 mV,回波光子热模数μ从289增加到1229,且随着电压增大,热模数增长速率逐渐减缓。由于探测器增益γ在实验过程中保持恒定,B参数的变化直接反映探测器像素之间串扰概率的变化,结果表明漫反射目标转速增加,MPPC串扰概率ε减小,通过Fano因子的曲线拟合只给出串扰概率的定性描述,得不到增益系数的相关信息。只有对光子统计三阶矩进行分析,才能获得探测器增益及串扰概率的定量描述。