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.

二氧化碲可调谐滤波器的光和声入射角分析

以TeO2声光可调谐滤波器(AOTF)的工作原理为基础,根据光通信中光插分复用器件的性能要求,利用Matlab计算软件,从动量匹配、晶体旋光性、器件带宽和共线4方面对其光声入射角进行分析.结果表明:在满足动量匹配的前提下,考虑晶体旋光性时,光入射角工作在4°～25°和60°～90°内;器件线宽小于1nm;在400nm的通频带内光入射角应大于31°,否则调谐范围下降.此外,对光通信TeO2器件,应选择非共线工作.

TeO_2晶体旋光性对其分光特性的影响分析

TeO2是声光可调滤波器主要成像晶体,由于晶体本身在分光成像时会产生色差,漂移等问题,文中从基础理论出发,研究了TeO2晶体的旋光性对其作为声光可调滤波器时分光特性的影响,进而对其基本参数作了优化。首次对比分析了I.C.Chang理论体系与P.A.Gass修正理论体系,通过对比分析方法,得出在红外波段,两种理论体系对于超声波频率协调关系的计算结果差异较大,作者认为是I.C.Chang理论忽略晶体旋光特性所引起,因此,以P.A.Gass理论作为基础的声光可调滤波器设计方法适用于红外波段,当入射光极角小于30°时,其旋光特性对分光性能的影响较小。通过对比分析可知,设计的入射光极角应小于54.7°,这样可以保持较高的声光优值和较低水平的超声波频率;在红外波段,设计的入射光极角应小于39.2°,两频率协调关系偏差Δf较小。

关于非同向二氧化碲声光可调谐滤波器的实验研究

介绍了一种具有大光入射角度的非共线TeO2声光可调谐滤波器(AOTF)的结构和特点,并对实验样品的特性进行了测量。实验结果表明,该器件在100nm的可调谐范围内有效衍射效率可以达到96%,带宽小于2nm,试验结果与理论值一致。这种AOTF将用于动态光分插复用器(OADM),在未来光网络系统中起到重要作用。

考虑旋光影响的窄带声光滤波器设计及其性能分析

基于电信号调谐的声光可调滤波器具有宽光谱、快速调谐、大孔径角以及窄滤波线宽等特点。在考虑了二氧化碲晶体的旋光性的基础上,设计了一种非共线型声光滤波器。实验研究了该滤波器调谐关系以及不同中心波长的滤波线宽等性能。该滤波器的性能与理论预期符合较好。另外,结合倒置光学显微镜系统,搭建了超光谱显微成像实验系统,并进行了初步的超光谱显微成像实验研究,在可见光范围内获得了较好的超光谱成像结果。

基于动量匹配的声光滤波器设计与性能分析

声光滤波技术作为一种新的分光手段在光谱成像等领域有着广阔的应用前景。高性能声光滤波器的设计与制作是声光滤波技术的核心关键。从声光相互作用的基本理论出发,研究了声光作用过程中动量失配量对声光滤波器衍射效率的影响。并进一步分析了声光滤波器的角孔径以及衍射线宽的变化规律。研究结果表明,声光滤波器的调谐关系随入射光角度的变化而变,在确定入射光角度的情况下,衍射光波长和超声波频率一一对应。另外,随着入射光角度的变化,衍射光的波长发生变化的同时,其线宽以及角孔径发生明显变化,通过调整入射光的角度可以相应改变衍射光的线宽,实现窄带的声光滤波,提高声光滤波器的光谱分辨本领,也可以调整入射光的角度获得较大的角孔径,提高滤波器的集光能力。理论的计算结果与实验结果符合的较好。研究结果对高性能声光滤波器的设计提供有意义的借鉴和参考,并推动声光滤波技术更广泛应用。

声光可调谐滤光器的等值点理论

系统地给出了满足平行切线动量匹配条件下的声光相互作用关系曲线 ,发现仅当光的入射方向与晶体光轴间的夹角约为 5 6°时 ,在可见至近红外光谱范围内 ,同一声波矢量可使o光入射e光衍射和e光入射o光衍射同时满足平行切线动量匹配条件 ,并且这两束衍射光的波长相等。称这一特殊的角度为声光可调谐滤光器理论设计的等值点 ,并通过实验验证了这一分析结果的正确性。应用等值点原理设计声光可调谐滤光器 。

用热应力法研究二氧化碲晶体表面连接层材料的特性

以声光晶体TeO_2为衬底,设计并研制了1 300~3 400nm波段超宽带减反射膜.从薄膜热应力理论出发,建立膜层热应力受力示意图,结合TeO_2晶体的特性和力矩判定方法,采用解析法逆向计算分析薄膜材料的热膨胀系数及杨氏模量.实验验证表明：所制备的膜层附着力在1300~3400nm波段平均透过率为96.8%;在相同工艺条件下,采用连接层所制备的薄膜附着力更好,可以解决脱膜问题,满足相应的附着力检测要求.

二氧化碲晶体混合低温等离子体表面改性技术制备光学薄膜

由于二氧化碲(TeO2)晶体具有优良的声光特性,因此广泛应用于声光可调滤波器。本文以TeO2为衬底设计并研制了1300 nm^3400 nm波段超宽带减反射膜。但是由于TeO2晶体各向异性,从而导致膜层牢固度差,无法满足使用要求。文章采用混合低温等离子体表面改性技术来提高超宽带减反射光学薄膜在TeO2表面沉积的牢固度,通过实验验证,在相同薄膜沉积条件下,采用混合低温离子体处理过的TeO2薄膜附着力更好。有效解决TeO2表面薄膜附着力差的问题,满足附着力检测要求。