王银飞　张雨晨

摘 要：从ICCD的基本结构出发，分析光子在ICCD中的倍增过程和每个过程引入的噪声，根据各噪声所服从的概率分布函数，得到各个噪声的理论表达式，进而对ICCD的信噪比模型进行了理论推导。

关键词：ICCD；信噪比；ICCD噪声

中图分类号：TN249 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）32-0022-02

Abstract： Starting from the basic structure of ICCD， the multiplication process of photons in ICCD and the noise introduced by each process are analyzed. According to the probability distribution function obeyed by each noise， the theoretical expression of each noise is obtained. Furthermore， the signal-to-noise ratio （SNR） model of ICCD is deduced theoretically.

Keywords： ICCD； signal to noise ratio （SNR）； ICCD noise

引言

ICCD通常作为成像系统的接收系统，目标反射回来的光信号需通过ICCD进行选通、放大和输出显示。因此，ICCD的噪声特性是影响成像系统成像质量的主要因素之一。ICCD工作时，入射光从物镜输入，经光阴极、微通道板、荧光屏到最后被CCD探测输出图像均会产生噪声，而且微通道板会在倍增进入的信号时，也会同时倍增随信号一同进入的噪声，还会产生二次噪声。CCD信号电荷在注入、转移、检测输出等过程也都会引入噪声，CCD的主要噪声为暗电流噪声和读出噪声[1-2]，不过随着技术和工艺的进步，CCD噪声正在不断被减弱[3-4]。而且性质不同的噪声对ICCD信噪比的影响程度也不同，按噪声与信号的关系可将噪声分为与信号强度相关的乘性噪声和与信号强度不相关的加性噪声，ICCD的主要噪声为乘性噪声[5]。ICCD作为最常用光电探测器件之一，其信噪比模型对成像系统的研究具有重要意义。

1 ICCD的基本结构

ICCD由光阴极、MCP（像增强器）、荧光屏、中继元件、CCD等器件组成。如图1所示，ICCD工作时，入射光通过物镜聚焦在光电阴极上，光阴极通过外光电效应将光子转化为电子，电子经过高压电场加速后进入MCP，通过MCP中的微通道板实现光电子……