Эквивалентная шумовая температура излучения

Для описания шумов вводят так называемую эквивалентную шумовую температуру Т_R излучения. При этой температуре мощность теплового шума в проводнике равна мощности квантового (фотонного) шума. Приравнивая выражение (*) спектральной плотности теплового шума, описываемой формулой Планка, , получим в явном виде формулу для Т _R: .

Пример: в оптической области квантовый шум при l=500 нм соответствует шумовой температуре T_R = 70 000 К.

Минимальная мощность излучения, которую еще можно зарегистрировать, должна соответствовать S/N = 1. Иными словами, для непосредственного приема с помощью идеального детектора справедливо соотношение . Эта мощность всего вдвое превышает предел, который получается из соотношения неопределенностей при . На обычном языке уравнение означает, что за время должен быть зарегистрирован в среднем один фотон.

В радио – и микроволновом диапазонах когерентное излучение получают с помощью специальных передатчиков. В области микроволн к ним примыкают мазеры. В оптическом и инфракрасном диапазонах источниками когерентного излучения служат лазеры.

Обычные источники света испускают так называемое тепловое излучение. Это излучение некогерентно, и фотоны в каждой моде подчиняются распределению Бозе–Эйнштейна. В этом случае флуктуации могут быть существенно выше, чем у когерентных источников.