為了研究信號光和本振光束波前不重合對外差檢測的影響，假設信號光和本振光都是平面波。ACMD-7401-TR1信號光波前與本振光波前有一夾角臼。為簡便起見，假定光探測器的光敏面是邊長為d的正方形。在分析中，假定本振光垂直入射，因此，可令本振光電場為

   EL (t)= AL cos(cOLt吼)    (10.32)

   由于信號光與本振光波前有一失配角臼，故信號光斜入射到光探測器表面，同一波前到達探測器光敏面的時問不同，可等效于在x方向以速度Vx行進，所以在光探測器光敏面不同點處形成波前相差，故可將信號光電場.

    在式( 10.35)中，第一項和第二項是余弦平方的平均值，為直流，能被中頻濾波器濾掉；第三項是差頻項，它不受短時間平均的影響；第四項是和頻項，頻率太高，不能被光電探測器接收，所以它的平均值為零。于是經中頻濾波器后輸出的瞬時中頻電流為

  所以瞬時中頻電流的大小與失配角口有關。顯然，當式(10.37)中的因子sin(C.OsdI(C.OSd/2缽d／2Vx)=1時，瞬時中頻電流達到最大值，即要求COSd/2Vx=o，也就是失配角臼=0。

   但是實際中口角很難調整到零。為了得到盡可能大的中頻輸出，總是希望因子魄d／2Vx盡可能接近于1，要滿足這一條件，只有cosd／2顯然，失配角與信號光波波長成正比，與光混頻器的尺寸成反比，即波長越長，光電探測器尺寸越小，則所容許的失配角就越大。由此可見，光外差檢測的空間準直要求十分苛刻。波長越短，空間準直要求也越苛刻。所以在紅外波段光外差檢測比可見光波段有利得多。正是由于這一嚴格的空間準直要求，使得光外差檢測具有很好的空間濾波性能。這足光外差檢測的又一重要特性。