Requisitos previos
Estadística de Poisson: el ruido de fotones obedece a la estadística de Poisson.
Objetivos
Evaluar el ruido y la razón señal ruido del ruido de fotones.
Estadística de Poisson
La estadística de llegada de los fotones es de tipo Poisson Cuando se espera
fotones por intervalo de tiempo, observamos
fotones en promedio, pero con un fluctuación alrededor de este valor de
.
Definición
El ruido de fotones, sobre una medida de
fotones, vale
.
Entonces, la razón señal ruido determinada por el flujo de fotones es igual a:
Esta razón señal ruido crece como la raíz cuadrada de la cantidad de fotones colectados.
Fotoelectrones
Los fotones observados son traducidos por el detector en
fotoelectrones. Éstos siguen la misma
estadística que los fotones, salvo el factor de rendimiento que es inferior a la unidad.
Si
es el rendimiento, la cantidad de fotoelectrones detectados vale, en función de la cantidad de
fotones incidentes sobre el detector:
El ruido de fotoelectrones y la razón señal ruido valen en la práctica:
.
Introducción