Рассматриваются вопросы, связанные с определением возможностей использования фотодетекторов в различных схемах детектирования при приеме сигналов с изменяющейся амплитудой. Определены особенности влияния реализуемых на практике схем детектирования на величину динамического диапазона фотодетектора и потенциально достижимую чувствительность. Разработан подход, позволяющий провести сравнительную оценку изменения величины динамического диапазона в зависимости от реализуемой схемы оптического приемника. Показано, что в отличие от схемы прямого детектирования, где величина динамического диапазона напрямую определяется свойствами самого фотодетектора, при гетеродинном детектировании основную роль в определении указанной величины играет уровень опорного колебания. Анализ полученных результатов показывает, что адаптивное управление величиной опорного колебания при переходе к схеме гетеродинного детектирования с сохранением типа фотодетектора позволяет не только существенно расширить диапазон изменения амплитуды принимаемых сигналов и максимизировать величину динамического диапазона, но и реализовать потенциально достижимую чувствительность, величина которой определяется шумовыми свойствами самого фотодетектора. Конкретизация типа рассматриваемых фотодетекторов позволила ограничиться рассмотрением только теплового и дробового шумов. Определение величины динамического диапазона для других типов фотодетекторов в рамках данного подхода возможно с учетом присущих им шумовых свойств
Here we consider issues related to determining the possibilities of using photodetectors in various detection schemes when receiving signals with varying amplitudes. We determined the features of the influence of practical detection schemes on the value of the dynamic range of the photodetector and the potentially achievable sensitivity. We developed an approach that allows for a comparative assessment of changes in the dynamic range depending on the implemented optical receiver scheme. We show that in contrast to the direct detection scheme, where the value of the dynamic range is directly determined by the properties of the photodetector itself, in the case of heterodyne detection, the level of the reference oscillation plays a decisive role in determining this value. Analysis of the obtained results shows that adaptive control of the reference oscillation value when switching to the heterodyne detection scheme with the preservation of the photodetector type allows us not only to significantly expand the range of changes in the amplitude of the received signals and maximize the dynamic range but also to realize a potentially achievable sensitivity, the value of which is determined by the noise properties of the photodetector itself
Research on the Frequency Response and Dynamic Range of the Quadrature Fiber Optic Fabry–Perot Cavity Microphone Based on the Differential Cross Multiplication Demodulation Algorithm
