近红外非共线声光可调谐滤波器设计理论的选取方法

根据对二氧化碲声光材料特性的不同考虑,存在几种不同的非共线声光可调谐滤波器(AOTF)设计理论。分析和比较了3种常用的非共线声光作用关系,研究结果表明,在近红外波段,P.A.Gass非共线声光作用关系能较准确地反映AOTF各参数之间的关系。选取P.A.Gass理论作为设计基础,针对0.8~2.0μm非共线AOTF,阐述了入射光极角选择、色散补偿以及几何参数选择等优化设计方法;给出了0.8~2.0μm非共线AOTF的设计参数,理论计算各项性能指标保持在较好水平,表明了P.A.Gass理论对该波段AOTF设计的适用性。对于推进近红外非共线AOTF的广泛应用具有指导意义。     

声光可调谐滤波器的成像光谱技术探讨

声光可调谐滤波器是一中新型的分光器件,它不仅能够通过复色光衍射出较窄的单色光,而且在与传统的光谱技术进行比较的过程中,其更具有自身的特点,满足高光谱成像探测要求。文章从声光可调谐滤波器的原理出发,对声光可调谐滤波器的成像光谱技术进行详细的分析和阐述,并根据声光可调谐滤波器成像光谱仪的室外实验对成像的技术进行探讨。     

声光可调滤光器

本文评论声光可调滤光器(AOTF)的理论,技术和应用。介绍了AOTF的两种基本类型。即共线和非共线结构以及AOTF的主要特性包括带通响应和光谱分辨力、角孔径和滤光器调谐关系等。还讨论了AOTF的各种应用。     

国外简讯

声光可调滤光器 美国Brimrose公司宣布了供化学、生物、环境控制和分光器领域用的声光可调滤光器(AOTF)系列产品。该公司称AOTF产品在整个光谱范围内可进行快速、随机存取调谐。它们可工作于紫外、可见和红外光谱区域。AOTF能够取代滤光盘、光栅和校准器。 Crystal Techology公司生产的声光可调滤光器供光谱仪和色散测量使用。该装置的工作波长为0.34—4.5μm,具有微秒扫描0.1nm分辨率和大的视场。     

全光纤声光可调谐滤波器声信号调理电路设计

声波信号的质量对于全光纤声光可调谐滤波器的滤波稳定性及调谐范围等都起着重要作用.该文设计制作的声信号调理电路有效满足了全光纤声光可调谐滤波器对声波信号频率、幅度、失真度等参数的要求.将该电路应用于光纤光栅声光可调谐滤波器的声信号控制实验中,实现了输出波长在声波信号控制下快速、稳定的连续调谐.     

中红外声光可调滤光器

报道了一种非同向离轴型大角孔径声光可调滤波器(AOTF)的设计、制作和性能测试.采用光矢量在折射率椭球上切线平行布局方式,利用设计、仿真软件确定了最佳的参数.驱动信号采用快速扫描直接数字合成器(DDS)技术和高速现场可编程门阵列(FPGA)技术产生.器件实现的调谐范围3.6～4.8μm,光谱分辨率小于75 nm,衍射效率为20%.     

可调谐光滤波器及其WDM应用

可调光滤波器技术是波分复用系统的关键技术之一,它对于发展全光网络具有极其重要的作用。文章介绍了几种具有潜力的可调谐光滤波器,包括：光纤光栅可调谐滤波器、声光可调滤波器、阵列波导光栅滤波器和光子晶体滤波器等,并分析了它们的工作原理及其在波分复用系统中的应用。     

光纤光栅声光调制特性分析

高频超声波在紫外写入的光纤布拉格光栅(FBG)上传播，产生的长周期超声光栅调制光纤光栅，形成光纤超声超结构光栅。利用模式耦合理论，分析了光纤超声超结构光栅的光谱特性，得出光纤超声超结构光栅的反射谱存在多个反射峰，其反射峰的波长间隔由超声波的频率决定。因此，可以通过改变超声波的频率，调节一阶反射谱的反射波长，从而实现宽调谐范围的快速波长可调滤波器。该滤波器与通常的声光可调滤波器相比，带宽更窄，调谐速度更快。     

基于声光可调滤波器的肺癌组织快速显微光谱成像

相比于传统的分光元件,非共线声光可调滤波器(AOTF)具有小巧、稳定性强、调谐灵活快速、信号接收和处理方便等诸多优点,在光谱成像领域具有很高应用价值。将非共线AOTF与倒置光学显微镜有机结合,构建了显微光谱成像系统,在可见光范围内开展了肺癌组织的快速显微光谱成像研究。通过实验获得了加载在AOTF上的超声频率与衍射光波长的调谐关系,与理论计算结果符合较好;获得了在一系列中心光波长下的肺癌组织的显微图像和对应的窄带光谱。实验结果表明,系统在工作波段内均保持较好的光谱分辨性能;对不同光波长肺癌组织图像进行对比,结果未见图像明显漂移,表明图像稳定性高;各中心波长下获得的肺癌组织图像均呈现较好的清晰度;不同波长肺癌组织图像的对比以及亮度、透射率曲线的分析结果显示,在503.45~590.12nm范围内,肺癌组织图像呈现最佳的对比度和清晰度,这主要是源于不同区域的内在组分和结构不同使得肺癌组织对于不同波长光信号的吸收程度不同。     

利用串联双滤波技术改善声光滤波器光谱分辨率的实验研究

考虑旋光性设计 制作了两个非共线型声光可调滤波器(AOTF),通过前后放置对信号光进行两次的级联滤 波。 调节前后两个AOTF所加的超声频率值, 保证前后两个AOTF存在透射光谱的叠加区,从而实现光谱分辨率的提升及调控。实 验结果表明,双滤波技术还可以有效抑制AOTF透射光谱的旁瓣效应,改善透射光 谱的纯度。     

基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统

声光可调谐滤波器(Acousto-Optic Tunable Filter, AOTF)是一种新型分光器件,近年来在光谱分析技术领域得到广泛应用.首先分析了AOTF的分光特性及驱动要求,介绍了AOTF器件的关键性能指标和测试方法.其次针对AOTF器件性能设计了专用测试系统.系统采用单色仪作为光源,通过多谱段集成检测方法,能对宽光谱AOTF器件进行驱动频率匹配、衍射效率和光谱分辨率的测试.测试系统波长的覆盖范围是400~3 200 nm,光源稳定性优于98%,光谱分辨率在450 nm处小于0.4 nm,在2 400 nm处小于2.0 nm.最后以短中波晶体的测试为例,验证了该测试系统的功能及性能,达到了设计要求.基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统由于其高效、便捷等特点,具有很强的工程应用价值.     

基于ARM7控制的声光可调滤波器的射频电路

声光可调滤波器(AOTF)是未来全光网络中实现波长路由选择的首选器件,为制作该器件必须首先完成驱动模块射频电路的设计.文章介绍了一种声光可调谐滤波器驱动系统的实现,该系统基于ARM7控制的用于中心波长为1500的波分复用光网络;基于频率合成芯片ADF4360-8以及ATMEL公司的AMR7芯片AT91SAM7S256.利用仿真软件ADIsimPLL配合设计芯片外围电路.以这种方式设计的射频电路覆盖了1500～1600 nm的光谱范围,能实现lnm的波长调谐,具有结构简单、操作方便、稳定性高等特点.     

Electronic tracking system for multiplexed fibre grating sensors

The authors demonstrate for the first time an electronic lock-in system using an acousto-optic tunable filter (AOTF) to track the wavelength of a fibre Bragg grating. The change in the system output is proportional to the change in grating wavelength. Initial results show microstrain resolution at data acquisition rates of 10 Hz     

Modeling and performance analysis of a fiber Bragg gratinginterrogation system using an acousto-optic tunable filter

The performance of a fiber grating interrogation system using an acousto-optic tunable filter (AOTF) is analyzed. An equivalent linear circuit is presented to describe the system, which tracks the wavelength of a fiber Bragg grating (FBG) sensor in a FBG sensor array. From the model, the tracking resolution of a shot-noise-limited system has been determined for both transmissive and reflective interrogation of FBGs. An optimum ratio between the bandwidths of the FBG and the AOTF has been derived. Experimental results of a tracking system are presented to validate the theoretical predictions. The theory should also be suitable for interrogation systems using other forms of tunable bandpass filters for tracking the FBG wavelength     

基于AOTF的便携式近红外光谱测量仪

提出了一种新型的基于声光可调滤光器(AOTF)的便携式近红外光谱测量仪,该仪器可用于液态食品的组分浓度的测量.概述了声光可调滤光器的基本工作原理,并详细介绍了便携式近红外光谱仪的系统结构和组成.对一组成分含量已知的牛奶的光谱所建立的线性回归模型的分析表明,该模型具有良好的相关性,满足实际生产的需要.     

AOTF后楔角对光谱图像像质的影响

针对AOTF成像光谱仪的光谱图像退化程度难以定量化评价的问题,提出了包含后楔角影响的AOTF器件调制传递函数（MTF）定量计算方法。该方法通过建立AOTF的光谱-空间维响应模型获取AOTF器件的线扩散函数(LSF),然后通过线扩散函数傅里叶变换得到理论MTF。在验证实验中,截止频率内的MTF理论值与实测值相对偏差小于15%,可以为AOTF的像质评估提供理论依据。进而,通过该定量计算方法讨论不同AOTF后楔角对光谱图像像质的影响。通过仿真分析得出,AOTF的后楔角难以同时满足横向色差校正与图像退化抑制,需要根据实际应用对于空间分辨率以及横向色差的要求进行取舍。所以,针对AOTF不同后楔角进行光谱图像像质的定量分析对于评估AOTF光谱图像像质具有重要意义,为AOTF器件设计提供了理论依据。     

AOTF偏振光谱成像数据采集系统设计

偏振超光谱成像技术是一个新兴的交叉技术领域,探索该技术在航天、民用等领域的应用已经成为国内外的重点研究课题,特别是基于声光可调谐滤波器(AOTF)的光谱成像仪,与传统仪器相比,在工作机制和仪器设计上都有着众多的优点。通过研究AOTF的工作原理,分析实验中AOTF偏振光谱成像仪的工作过程,制定了相应的数据采集系统设计方案,并且详细论述了系统基于LabVIEW平台的设计流程,同时给出了各模块的LabVIEW程序设计框图。经过实测实验对系统的功能进行了验证,结果表明:系统能够高效可靠地完成对图像数据的采集与相应仪器的控制,具有一定的研究价值和实用价值。     

基于AOTF分光方式的短波红外成像光谱仪背景辐射特性

由于声光可调滤波器(AOTF)晶体和声电换能器制造工艺的限制,基于AOTF分光方式的成像光谱仪通光孔径和光学透过率较小,导致有效目标入射量较小,此时系统背景辐射的影响不容忽视。具体阐述了系统背景辐射对信噪比及辐射精度的影响,对系统背景辐射量进行了理论分析计算,并通过实验验证了背景辐射的温度特性。最后,提出局部控温的方法来抑制背景辐射的影响,并通过实验验证了其有效性,为工程系统设计提供了必要的参考。文中的研究同样适用于其他有效目标入射辐射量小或系统工作环境温度变化大的红外光谱成像系统。     

声光调谐滤波器用于OXC中的串音分析

分析了声光可调谐滤波器（AOTF）用于光交叉连接（OXC）系统中的各种串音。讨论了各种相应的串音抑制方法。在波长分组的概念基础上提出了一种新的不对称波长扩展OXC结构。