相干信号的信噪比高主要是因为相干信号的光强易于确定。相干信号是一种光信号,其光源可以是一束单色激光光源或一个局部相干光源,光的波长和振幅都是稳定的。这种信号光强的变化对应于电信号的振幅变化,可以直接测量并确定信号的强度。这相对于非相干信号,其光强爆发性的波动难以量化,导致难以准确测量信噪比。
另一个有利于相干信号的特性是光的相位相同。由于光的相位相同,光的振幅变化非常有规律,使得信号更加稳定。因此,从光源到光检测器中的光学传输路径的变化只会影响光的振幅和光强,但不会改变光的相位。而在非相干光的情况下,光子的相位没有固定的关系,其振幅和相位发生不可预测的变化,导致常常出现不可预测的信号捕捉状况。
相干信号在时域和频域都有特定的性质。在时域中,相同的相位差会产生明显的干涉带。这些干涉带可以帮助检测干涉仪的调整和改进,提高探测灵敏度。在频域中,相干信号的频谱分布相对窄。这使得相干信号易于和背景噪声区分开来,提高信噪比。
相干探测下噪声也比较特殊。由于相干光在时间上的相长干涉,它们各自有相位,其随机涨落的时间尺度也较短。这意味着来自两个独立的相干信号的噪声将难以累加,导致较高的信噪比。