偏振无关集成声光可调谐滤波器及其应用

偏振无关集成声光可调谐滤波器(IAOTF)不但具有驱动功率低、调谐范围宽、插入损耗低以及可实现多波长同时选择等优点,还实现了输入光的偏振无关特性,在全光网络中极具应用潜力。文章设计了一种基于模分离器的偏振无关IAOTF,分析了它的基本结构及工作原理,并介绍了它在可调谐掺铒光纤激光器(EDFL)、光谱仪以及光开关中的应用。

集成LiNbO_3声光可调谐滤波器及其在WDM光网络中的应用

针对基于LiNbO_3的集成声光可调谐滤波器(IAOTF)具有调谐范围宽、滤波带宽窄、调谐速度快、驱动功率低以及同时可实现多波长选择等优点,它在波分复用(WDM)光网络光插分复用(OADM)系统中具有广泛的应用前景。介绍了IAOTF的基本原理及特性,国内外发展状况和研究重点以及它在WDM光网络中OADM应用。

窄带集成声光可调谐滤波器的研制

利用模式耦合理论分析了声光模式转换,并对声光可调谐滤波器的滤波带宽、调谐范围、驱动功率等性能参数进行分析计算。设计并制作出窄带集成声光可调谐滤波器(IAOTF)样品,搭建相应的IAOTF测试平台,得到中心波长在1.55μm,滤波带宽达到0.85 nm,波长调谐范围达到80 nm,驱动功率低于40mW的IAOTF。并对进一步压缩滤波带宽和旁瓣效应提出了解决途径。

基于LTCC工艺的YIG调谐滤波器小型化驱动器

提出了一种YIG调谐滤波器专用、基于低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的小型化驱动器,其采用系统化封装SIP方案,体积缩小至常规小型化驱动器的1/4,以LTCC工艺技术制作的陶瓷基板为主载板、氮化铝基板为大功率元件载板,通过高密度SIP集成电容、电阻、集成电路裸芯的方式,实现驱动器的小型化。通过对基板特性分析、热源的计算与仿真、电流温度补偿,有效解决了小型化驱动器的电流温度漂移,使其电流温度漂移小于±0.5 mA,驱动器对YIG调谐器件(滤波器调谐灵敏度为20 MHz/mA)的频率温度漂移影响值小于±10 MHz,满足了YIG调谐器件的小型化驱动需求。

集成光子储备池的可调谐光滤波器

为了适应滤波、波分复用等不同的应用场景,光子滤波器需要具备可调谐以及滤波形状可变的功能。提出一种集成光子储备池结构的新型可调谐光滤波器。该结构由输入层、储层、读出层三部分组成,输入层由2×1多模干涉仪组成,储层由定向耦合器以及波导组成,按螺旋拓扑规律相互连接组成梅花型网格,匹配粒子群寻优算法进行全光域训练,利用读出层的热光调制器和相移器对光信号的幅度和相位进行调整,实现无限冲激响应型与有限冲激响应型可调谐光滤波器。以无限冲激响应型光滤波器仿真结果为例,分析其自由光谱范围与储层中波导长度的关系,以及定向耦合器分光比对透射端透过率的影响。通过设置储层中波导的相位在0~3/2π范围内变化,实现了光滤波器中心波长在一个自由光谱范围(1.18 nm)内的连续可调。该滤波器采用集成光子储备池与粒子群算法结合方案设计,无需考虑储层光网络传输路径的权重配置,仅对读出层权重进行训练,大大简化了网络训练过程。同时,该滤波器具有尺寸小、功耗低、灵活性高、算法可控滤波参数的优势,广泛应用于集成微波光子学和光通信领域中。

声光可调谐滤波器的成像光谱技术

声光可调谐滤波器（AOTF）是一种新型的分光器件，能够从复色光中衍射出带宽很窄的单色光，和传统光谱仪相比，基于AOTF的光谱仪在工作机制和仪器设计上有其自身的特点。通过分析AOTF器件的工作原理、衍射方式和参数指标，搭建了基于AOTF的成像光谱系统，利用标准单色光源进行光谱定标，并进行室外实测实验以验证系统功能。与ASD公司光谱辐射计（FieldSpec Pro FR）的同步测量结果表明：该仪器通过经验线性法获得的550～1000nm植被光谱曲线和光谱辐射计获得的曲线较为一致，能够满足高光谱成像探测的要求。

用于火星探测的声光可调谐滤波器成像光谱仪

面向火星探测,设计并研制了一种基于声光可调谐滤波器(AOTF)原理的成像光谱仪地面原理样机。该样机由前置光机系统和后置电子学系统组成,光学系统采用消色差远心光路结构,工作波段为550～1 000nm,光谱分辨率为0.9～4.0nm。在电子学系统中引入可编程片上系统技术,并设计了新型SpaceWire高速总线接口用于数据传输。样机在实验室定标的基础上,搭载于模拟火星探测器上进行了成像试验。试验结果表明:样机成像质量良好;与ASD光谱仪的一致性对比检验表明,光谱测量准确可靠,两者数据匹配精度超过96%。SpaceWire接口实现了100 Mb/s数据率的稳定传输,满足设计指标25Mb/s的要求。样机的研制为AOTF成像光谱技术在火星遥感探测领域的应用奠定了技术基础。

声光可调谐滤波器(AOTF)消色散设计

介绍了非共线声光可调谐滤波器的构成及基本原理,计算了非共线声光可调谐滤波器衍射出的±1级衍射偏振光的偏转角,采用在光路中添加光楔的方法补偿非共线声光可调谐滤波器晶体色散引起的图像漂移.分析结果表明使用TeO2材料设计的光楔在楔角为7.6°的时候可以控制图像漂移在一个像元以内,并在400～900nm的工作波段范围内满足稳定成像的要求.

共线型声光可调谐滤波器非互易效应研究

通过创建超声频率与衍射效率的动态方程,分析了声光器件在不同射频驱动频率下衍射效率的分布情况,并给出相应表达式.提出了在100MHz射频处也存在与高于1GHz处类似非互易现象.进一步通过比例系数δF/ΔF的引入,在此基础上分别利用波长532nm和632.8nm激光器,在二氧化碲晶体中进行非互易效应实验.实验得到传输带宽改变达到总衍射带宽的50%～60%,与理论计算值基本吻合.研究结果表明,实际中可将非互易效应大规模应用于包括定向耦合器(光路由器)在内的光电器件的开发.

大视场声光可调谐滤波器成像光谱仪光学设计

为了在±15°视场角范围内获得工作谱段范围在400nm^900nm声光可调谐滤波器(AOTF)成像光谱仪系统的二维空间信息以及一维光谱信息,设计了一种应用于AOTF成像光谱仪的光学系统。介绍AOTF的工作原理,根据AOTF成像光谱仪总体方案,对前置系统及后置成像系统进行了设计。设计中前置系统采用倒置的伽利略望远镜结构,后置成像系统采用改进的库克三片式结构。最终完成了一个焦距为19.311mm,F数为12.3,在34lp/mm的空间频率下各视场调制传递函数(MTF)均值大于0.5的光学系统。

LiNbO_3声光可调谐滤波器(AOTF)在OADM中的应用

基于 Li Nb O3晶体的声光可调谐滤波器 ( AOTF)是利用 TE/TM模式转换的原理实现了多波长选择特性和宽调谐范围 ,这使它在波分复用 ( WDM)中的光分插复用 ( OADM)系统中有广泛用途 .文章介绍了 AOTF的基本原理 ,以及用它构成的

声光可调谐滤波器成像光谱仪实时预处理系统

为了快速实时地预处理声光可调谐滤波器(AOTF)成像光谱仪的数据,分析了AOTF成像光谱仪数据特点及预处理算法,采用数字信号处理器(DSP)作为核心器件代替传统的PC机处理平台,提出了一种基于两片ADSP-TS201的外部总线共享与链路口混合耦合的双DSP并行处理系统方案。结合实际需求,设计了流水线处理方式并合理分配预处理任务。用实验方法对系统的功能进行了验证,结果表明:双DSP并行处理系统完成一帧AOTF成像光谱仪数据的预处理仅需23.5 ms,比原有PC机处理速度提高了13倍左右,满足了实时性要求,促进了AOTF成像光谱仪系统化、模块化、小型化并兼具实时处理能力的发展。

声光可调谐滤波器及其在成像光谱仪上的应用

本文介绍了声光可调谐滤波器作为色散元件的原理,并着重对声光可调谐 滤波器在成像光谱仪上的应用进行了描述。

基于声光可调谐滤波器角位移补偿方法研究

基于声光可调谐滤波器的偏振成像光谱仪是一类同时具有成像、光谱测量和偏振测量功能的新型光电传感器。非共线声光可调谐滤波器(AOTF)可以快速获得全视场不同窄谱段的o光和e光偏振图像。但是,AOTF波长调谐时,衍射角会随扫描波长的变化而变化,造成同一目标不同谱段的图像发生相对偏移。本文介绍了非共线AOTF的工作原理,分析了基于声光可调谐滤波器的偏振成像光谱仪角位移产生的机理,对近些年来国内外的成像光谱偏振仪的基于声光可调谐滤波器的偏振成像光谱仪角位移补偿方法研究进行了总结分析,对于旋转平面反射镜方法、在晶体出射面加工楔角的方法、棱镜补偿方法、单晶体光楔补偿方法、双光楔补偿方法的原理进行了阐述,并对基于声光可调谐滤波器的偏振成像光谱仪的发展趋势进行了展望。

基于声光可调谐滤波器监测WDM系统工作波长的新方法

利用集成声光可调谐滤波器(AOTF)的滤波特性,设计了一种监测光通讯波分复用(WDM)系统波长漂移的新方案,分析了其工作原理,并对方案的可行性进行了实验研究.结果表明,这种方案能够用于整个S,C和L波段的WDM系统工作波长的监测,精度可达到0.027 nm,可分辨的最小信道间隔可达到0.5 nm.

声光可调谐滤波器中声波导的制作及性能测试

以LiNbO3晶体为基底,SiO2/In2O3为镀膜材料,设计并制作了用于准共线型声光可调谐滤波器（AOTF）的声波导及其叉指换能器（IDT）,研究了制作工艺,实验测量了该声波导的传输性能。实验结果表明：在未加声吸收胶的声波导中,声表面波（SAW）来回反射,形成驻波,使能量叠加,影响了传输;而在加了声吸收胶的声波导中,SAW具有良好的传输特性,即射频频率在165-185MHz时,声波导传输的效率达到最高,符合AOTF滤波的中心频率范围。测试结果表明：该声波导能够满足声光滤波的要求,而且制作工艺简单、设计灵活,性能更高。

声光可调谐滤波器(AOTF)在WDM中的应用

基于LiNbO3晶体的声光可调谐滤波器技术已经有了较大的发展 ,本文介绍了目前重要的声光可调谐滤波器的基本原理 ,并提出它在WDM系统中实现波长选择的方案。

S波段GaAs PHEMT宽调谐比可重构滤波器芯片设计

基于单片微波集成电路技术设计了一款S波段频率可调谐滤波器芯片,该可调谐滤波器芯片采用信道化结构,通过选择不同通道实现宽调谐比。其中每个通道采用多级放大器与无源滤波网络级联的形式提高该滤波电路的选择性,通过在无源滤波网络引入变容二极管实现通道频率的连续调谐,该结构可在滤波器具备较高选择性的前提下实现宽调谐比。采用0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计了一款S波段双通道信道化可重构滤波器,仿真结果表明,在0~3 V控制电压范围下,该滤波器中心频率调谐范围为2.5~4 GHz,带宽变化范围为420~650 MHz,调谐比达到60%,滤波器芯片尺寸为3 mm×3.1 mm。该设计为片上可重构射频滤波实现宽频率调谐比提供了一条技术途径。

声光可调谐滤波器(AOTF)之模分离器的研究及设计

声光可调谐滤波器的设计关键是它的各个模块,包括光波导、模分离器、声波导和叉指换能器的参数设计。采用BPM方法计算了模分离器中对称模和非对称模的相位差,得到了TE模具有100%的转换率,而TM模的转换率为0时所对应的中央耦合部分长度Lc和分叉角θ之间的关系曲线。从该曲线可以得到同时满足TE模叉通和TM模直通条件的Lc和θ。最后,再次利用BPM这一工具,对所设计的模分离器进行了性能分析。

声光可调谐滤波器驱动系统设计

声光可调谐滤波器（AOTF）作为一种新型分光元件,其功能的实现可通过对驱动电压的调节来控制衍射光光强,特别是对于非共线型AOTF,通过控制超声波频率能获得更高的衍射效率。该文介绍了基于单片机（SCM）和直接数字频率合成器（DDS）的AOTF的驱动系统设计,该系统主要由信号源模块、功率放大模块及上位机模块3部分组成。单片机用来实现上、下位机的通信及对DDS的控制功能,通过调整频率控制字使DDS输出不同频率的正弦信号;功放模块通过三级级联方式,无需进行阻抗匹配设计,且频带范围宽,接近3个倍频程。该系统可实现单频和扫频两种工作方式,驱动频率为30～200 MHz,驱动功率可达33dBm,结构简单,稳定性好。