针对热机械光读出非制冷红外成像系统缺乏系统级噪声模型的问题，本文提出了一种光电耦合模型。此模型以光电耦合器件的模式体现了光读出非制冷红外系统的噪声隔离特性。基于此模型，文中将系统噪声划分为由焦平面阵列(FPA)引入的内部噪声和由于光读出系统引入的外部噪声。理论计算显示，系统的内部噪声对应的噪声等效温差(NETD)为5.94 mK。实验结果显示，系统的外部噪声对应的NETD与系统的总噪声对应的NETD相当，为98 mK。此结果说明，理论模型中对内部噪声影响的推断是合理的，且光读出成像系统的噪声主要源自外部噪声。