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과학

잡음 등가 전력

잡음 등가 전력과학
영문명
Noise-equivalent power
약칭
NEP
대표 단위
W/√Hz
관련 기준
신호 대 잡음비 1
잡음 등가 전력은 광 검출기의 잡음을 입력 광출력으로 환산해 나타내는 특성값이다. NEP라고 줄여 부르며, 대역폭에 대해 정규화한 값은 보통 W/√Hz로 표시한다.

잡음을 빛의 양으로 환산한다

검출기 출력에 잡음과 같은 크기의 신호를 만드는 입력 광출력을 생각할 수 있다. 같은 조건에서 NEP가 작을수록 더 약한 빛에 해당하는 신호를 잡음과 비교할 수 있다. 다만 조건이 다른 숫자를 그대로 비교하면 의미가 달라질 수 있다.

응답도로 환산한다

전류 잡음의 진폭 스펙트럼 밀도를 광응답도로 나누면 입력 환산 NEP를 구할 수 있다. 예를 들어 2 pA/√Hz를 0.5 A/W로 나누면 4 pW/√Hz다. 분자와 분모에서 A가 상쇄되므로 전력에 대한 단위가 남는다.

대역폭에 따른 변화

관심 범위에서 NEP가 일정하다고 근사하면 적분한 잡음 등가 광출력은 NEP에 유효 잡음 대역폭의 제곱근을 곱해 구한다. 4 pW/√Hz와 25 Hz를 사용하면 20 pW다. 필터의 유효 잡음 대역폭을 단순히 표시된 차단 주파수와 항상 같다고 놓지는 않는다.

파장과 측정 계통

광응답도가 파장에 따라 달라지므로 NEP도 파장 조건을 확인해야 한다. 잡광과 외부 간섭이 있으면 검출기 자체의 NEP만으로 전체 측정 한계를 설명할 수 없다. 대역폭과 파장, 증폭 설정을 함께 제시해 비교한다.

관련 문서

광응답도 / 암전류 / 포토다이오드 / 트랜스임피던스 증폭기 / 전력 / 파장 / 주파수 / 신호 대 잡음비