Физические принципы работы системы с симметричным двухчастотным гетеродинированием

Рассмотрим прохождение сигнала через такую систему. Предполагая, что в пределах апертуры фотодетектора обеспечивается пространственная погрешность первого порядка, амплитуды A ₁ и A ₂ составляющих излучения двухчастотного гетеродина поляризованы одинаково, для напряженности электрического поля на входе приемника можно записать

, (5.1)

где , и − угловые частоты составляющих двухчастотного гетеродина и принимаемого сигнала бриллюэновского рассеяния, j₁, j₂ и j _s – их фазы.

С учетом закона Столетова, практически идеальной квадратичности фотоприемников оптического диапазона и значительного превышения интенсивности излучения гетеродина над интенсивностью сигнала выходной сигнал приемника состоит только из постоянных составляющих и составляющих с разностными частотами и описывается как

, (5.2)

где h - коэффициент пропорциональности, учитывающий квантовую эффективность фотоприемника. В случае, когда волны не обладают пространственной когерентностью первого порядка и/или поляризованы в различных направлениях, сигнал I (t) уменьшается.

Полагая, что , а сигнал с выхода фотоприемника через заграждающий фильтр на частоте , поступает на второй квадратичный электронный приемник, получим

, (5.3)

(5.4)

При установке на выходе второго электронного приемника узкополосного пропускающего фильтра на частоту , его выходной сигнал будет представлять собой лишь изменение амплитуды обратнорассеянного сигнала без учета нестабильностей частоты передатчика

, (5.5)

где – коэффициент, характеризующий АЧХ фильтра, а – полоса бриллюэновского сигнала.

Составляющая с частотой характеризует бриллюэновское смещение частоты относительно частот w₁ и w₂, равное . Целесообразно, чтобы при зондировании начальная частота передатчика соответствовала средней частоте излучения гетеродина, то есть . Появление свидетельствует о наличии бриллюэновского рассеяния.

Дата добавления: 2015-04-30