传统的光电信号检测是用带通滤波器对调制的光信号进行滤波后测量。这是因为正弦信号是一种窄带信号，而噪声多具有随机性宽频带分布，通过带通滤波后，噪声得到抑制，从而达到提取有用信号的目的。但是，这种带通滤波方法对于微弱正弦信号测量有很大困难，因为要充分抑制噪声，就必须有非常窄的带宽。随着光电技术的飞速发展，检测被噪声淹没的微弱有用信号，提高测量系统输出信噪比的研究已取得重大进展。锁相放大器是常用的微弱信号检测仪器之一，适于检测微弱正弦信号的幅值和相位。它利用了噪声与参考信号不相关，而淹没于噪声中的微弱信号与参考信号有极高的相关性特点，通过乘法器将含有大量噪声的信号与参考信号相乘，其输出直流分量即为信号有效值。双向反射率就属于微弱信号，因它有效描述了目标空间光散射分布特性和光谱特性，故广泛应用于国防军事、国民经济和城市建设等领域。本文应用相关检测技术，设计了适于微弱光电信号检测的锁相放大器，对金刚砂表面散射特性测量结果表示，它可以有效抑制正交相位的噪声，信噪比也得到明显改善。