强噪声背景下的微弱信号检测问题经常是工程应用领域中不可避免的难题之一。以往人们检测微弱信号的核心思想是通过抑制或滤除噪声来提高系统的输出信噪比，以便将有用的弱信号从强的噪声背景中剥离出来。然而，这种方法存在很多缺陷，特别是当噪声强度远远高于信号强度时，采用滤波或者时域平均等线性方法已经难以实现对信号的有效提取和检测。所以，为了满足现代科学研究和技术应用的需求，研究对微弱信号的检测具有重要的理论意义和实用价值。　　随机共振的提出，颠覆了人们通常将噪声认为是系统中有害成分的观念。与线性系统不同的是，在特定的非线性系统中，当信号、噪声及非线性系统三者之间达到某种匹配状态时，信号与噪声之间将发生协同效应，使无序的噪声能量转移到有序的微弱信号中，从而将微弱的信号增强，提高系统的输出信噪比。本文针对随机共振理论在弱光信号增强中的应用展开研究，内容主要包括以下几个方面:　　1、介绍了弱光信号增强技术的研究背景和意义，阐述了随机共振的概念及其发展现状。重点介绍了基于光学双稳态的随机共振发展及研究现状，分析了随机共振在弱光信号检测领域中的潜在应用价值。　　2、研究了随机共振的基本理论，根据随机共振原理，分析了几种常见、典型的随机共振理论模型，讨论了随机共振系统对信号改善程度的评价方法。　　3、以活性介质中载流子浓度所满足的速率方程为出发点，推导出光束在介质中传播的功率、相位等变化情况，并得到系统输入—输出关系。通过仿真模拟，实现了系统输入—输出的光学双稳态，并研究了双稳态系统的主要特性。　　4、研究了半导体光放大器中光学双稳态的传输特性，分析了系统参数，如腔长、镜面反射率、初始相位和线宽增加因子等对双稳态曲线的影响。通过优化参数选择合适的双稳区间和高的输出效率，在半导体光放大器中产生随机共振效应，并利用其实现强噪声背景下的弱光信号提取。