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声光可调滤波器二次滤波性能提升与应用前景
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更新于2024-08-28
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"声光可调滤波器双晶体二次滤波的性能分析" 本文主要探讨了非共线声光可调滤波器(AOTF)的性能优化方法,特别是通过采用双晶体二次滤波技术来提升其光谱分辨率和抑制旁瓣的效果。声光可调滤波器是一种基于反常声光作用的光学器件,它能够根据输入的声频信号动态改变其透射或反射光谱特性,因此在光谱分析、通信和成像等领域有广泛应用。 AOTF的性能评估主要关注两个关键指标:光谱分辨率和旁瓣。光谱分辨率决定了AOTF能够区分相邻光谱线的能力,而旁瓣则是指主峰之外的次要峰值,它们可能干扰对目标光谱的精确测量。在实际应用中,高分辨率和低旁瓣是理想AOTF所追求的目标。 论文介绍了使用两个AOTF进行二次滤波的基本原理。这种双滤波方法利用了两个AOTF的串联,其中一个作为预滤波器,另一个作为主滤波器,通过协同工作,可以进一步细化光谱选择,并有效地降低旁瓣。实验结果显示,通过二次滤波,AOTF的光谱分辨率提高了40.4%至83.2%,旁瓣抑制度从9.5570分贝提升到13.2407分贝。这些显著的改进证明了双晶体二次滤波技术在声光滤波领域的潜力和优势。 此外,该研究也指出,这种二次滤波技术可能带来的其他潜在好处,例如增强光谱选择性、改善信噪比以及提高整体系统性能。对于需要高精度光谱分析的应用,如生物医学光学、环境监测或天文学,这种技术的进步将具有重要的意义。 "声光可调滤波器双晶体二次滤波的性能分析"这篇论文揭示了一种有效提升声光可调滤波器性能的新策略,通过双滤波方式实现更高的光谱分辨率和更好的旁瓣抑制,从而为光学器件的优化设计和实际应用提供了新的思路。这项研究的成果对于推动声光滤波技术的发展和应用具有重大影响。
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52, 092301(2015)
激光与光电子学进展
Laser & Optoelectronics Progress
©2015《中国激光》杂志社
092301-1
Double-Filtering Performance of Acousto-Optic Tunable Filter with
Two Crystals
Huang Junfeng Wang Hao Zhang Chunguang Gao Qiang
Fujian Provincial Key Laboratory for Photonics Technology, Key
Laboratory of Optoelectronic Science and Technology for Medicine of Ministry of Education, College of Photonics and
Electronic Engineering, Fujian Normal University, Fuzhou, Fujian 350007, China
Abstract The noncollinear acousto- optic tunable filter (AOTF) is a new type of spectral component that is
developed according to the abnormal acousto-optic interaction principle. The spectral resolution and sidelobe of
diffraction signal are two important indices for evaluating the performance of AOTF. The basic principle of double-
filtering using two AOTFs is described. The experimental results confirm that the double-filtering achieves a 40.4%
to 83.2% improvement in the spectral resolution and from 9.5570 dB to 13.2407 dB suppression of the sidelobes. The
results of this exploratory study demonstrate that double-filtering using two AOTFs has great potential for application
in the field of the acousto-optic filtering.
Key words optical devices; acousto-optic tunable filter; spectral resolution; sidelobe; double filtering
OCIS codes 230.1040; 230.7408; 050.1940
声光可调滤波器双晶体二次滤波的性能分析
黄峻峰 王 号 张春光 高 强
福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007
摘要 非共线声 光可调滤 波器(AOTF)是一种 利 用反常声 光作用原 理制成的 新 型分光器 件,其衍射信 号的光谱 分辨
率和旁瓣 是 评价 AOTF 性能的两个 重 要指标。阐 述了通过两 个 AOTF 进 行二次滤波 的 基本原理 。 实验证实了 二次
滤波法可使 AOTF 衍射信号的光谱分辨率提高 40.4%~3.2%和旁瓣抑制 9.5570 dB 到 13.2407 dB。研究结果表明用两
个 AOTF 进行二次滤波在声光滤波领域有着巨大的应用前景。
关键词 光学器件; 声光可调滤波器; 光谱分辨率; 旁瓣; 二次滤波
中图分类号 O439 文献标识码 A
doi: 10.3788/LOP52.092301
1 Introduction
The noncollinear acousto- optic tunable filter (AOTF) is a new type of spectral component that is
developed according to the abnormal acousto- optic interaction principle. The design and production of
AOTFs are convenient, because AFTOs do not require the collineation of incident light wave vectors and
ultrasound wave vectors. Meanwhile, compared with conventional spectroscopic devices, AOTFs exhibit
advantages such as small volume, rapid tuning, large aperture angle, high diffraction efficiency, narrow band
pass and so on. Therefore, AOTFs have potential applications in many areas, including rapid spectral analysis,
optical image processing, environmental monitoring, optical computing, wavelength division multiplexing
and spectral imaging
[1-10]
.
However, compared with the linear AOTF, the noncollinear AOTF exhibits a low spectral resolution. The
收稿日期: 2015-01-27; 收到修改稿日期: 2015-02-27; 网络出版日期: 2015-08-12
基金项目: 国家自然科学基金(61107092),福建师范大学青年骨干教师资助计划(fjsdjk2012055)
作者简介: 黄峻峰(1987—),男,硕士研究生,主要从事声光技术方面的研究。E-mail: jfhuang668@qq.com
导师简介: 王 号(1978—),男,博士,副教授,主要从事声光技术、超光谱成像以及非线性光学等方面的研究。
E-mail: haowang@fjnu.edu.cn
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