ノイズ等価電力

雑音等価電力（NEP）は、光検出器または検出システムの感度の尺度です。1ヘルツの出力帯域幅において信号対雑音比（S/N比）が1となる信号電力として定義されます。^[¹^] 1ヘルツの出力帯域幅は、積分時間の0.5秒に相当します。^[²^] NEPの単位はワット/平方根ヘルツです。NEPは、雑音振幅スペクトル密度（単位はまたは）を応答性（単位はまたは）で割った値に等しくなります。基本方程式はです。 $\mathrm {A} /{\sqrt {\mathrm {Hz} }}$ $\mathrm {V} /{\sqrt {\mathrm {Hz} }}$ $\mathrm {A} /\mathrm {W}$ $\mathrm {V} /\mathrm {W}$ $SNR=P/NEP$

NEPが小さいほど、検出器の感度は高くなります。例えば、NEPが1ピコワットの検出器は、 0.5秒の平均化処理後、信号対雑音比（SNR）1で1ピコワットの信号電力を検出できます。SNRは平均化時間の平方根に比例して向上するため、この例では平均化時間を100倍、つまり50秒間にすることでSNRを10倍に向上させることができます。 $10^{-12}\mathrm {W} /{\sqrt {\mathrm {Hz} }}$

NEPが検出器で吸収される信号電力を指す場合、それは電気NEPと呼ばれます。一方、検出器システムに入射する信号電力を指す場合、それは光NEPと呼ばれます。光NEPは、電気NEPを検出器システムの光結合効率で割った値に等しくなります。

参考文献と脚注

^ PL Richards、「赤外線およびミリ波用ボロメータ」、 Journal of Applied Physics 76 , 1 (1994)、 doi : 10.1063/1.357128
^半分という係数はナイキスト・シャノンのサンプリング定理によって説明されます。

参照

[1] PL Richards、「赤外線およびミリ波用ボロメータ」、 Journal of Applied Physics 76 , 1 (1994)、 doi : 10.1063/1.357128

[2] 半分という係数はナイキスト・シャノンのサンプリング定理によって説明されます。

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