[發明專利]一種聲光可調諧濾波器調諧曲線雙通道測試方法

有效

• 申請號: 201210138920.0
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102661852A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 趙慧潔;李沖沖;張穎;周鵬威
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明涉及一種聲光可調諧濾波器調諧曲線雙通道測試方法，它可提高聲光可調諧濾波器調諧曲線測試精度，用于單片聲光可調諧濾波器性能測試與定標，為聲光可調諧濾波器應用系統提供標準化數據。屬于光電儀器設備技術領域。

背景技術

聲光可調諧濾波器（Acousto-optic?Tunable?Filter,AOTF）是一種電控的濾光器件，主要由壓電換能器和聲光晶體組成，射頻信號經壓電換能器轉換為聲波進入聲光晶體，利用聲波與光波的相互作用，可以將一個波長從入射寬光譜中衍射出來，實現濾光功能。通過改變加在AOTF上的射頻信號頻率，就能衍射出不同波長。由于AOTF具有完全電控、無機械部件、波長掃描速度快、衍射光強可調、衍射效率高、工作方式靈活等優點，AOTF廣泛應用于光譜分析、激光控制、光通信、光譜成像等領域。AOTF是由電信號頻率來控制衍射波長，因此，頻率與波長關系（即調諧曲線）的精準程度，直接決定了AOTF系統的最終精度。為此需要對AOTF調諧曲線進行高精度測試與定標，以確保整套系統的高精度。目前，主要有三種方法，一是在已知AOTF晶體內部設計參數基礎上，通過建模得到精確公式，其結果受理論建模精度、加工精度等的影響；二是利用單波長激光器與掃頻驅動信號結合，得到激光波長對應的驅動頻率，再結合近似公式求解出公式中的未知系數，得到最終的調諧曲線，這種方法采用了激光器，保證了單點的精度，但是由于建模誤差和推導過程的近似誤差，其結果與實際調諧曲線偏差較大；三是利用寬光譜光源和光譜儀，得到大量頻率對應的波長，然后進行曲線擬合，這種方法相對于前兩種方法，無需理論公式，精度有所提高，但是最大的缺點是寬光譜光源發出的光線準直性太差，不能很好地保證與AOTF入射面垂直，造成了用于擬合的數據本身存在較大的誤差。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有AOTF調諧曲線測試方法精度偏低的缺點，提出利用激光與寬光譜光源相結合的AOTF調諧曲線雙通道測試方法，充分利用兩種方法各自的優點，提高AOTF調諧曲線的測試精度。

本發明的技術解決方案是：采用激光與寬光譜光源相結合的雙通道測試方法，首先，利用激光測試通道得到調諧曲線上的單個高精度測試點，再切換至寬光譜光源測試通道，得到同頻率下的測試數據，兩者耦合后得到修正值，然后，寬光譜光源測試通道經驅動器頻率步進和光譜儀逐點采集獲取全波段測試值，該數據存在準直性誤差，經修正值矯正，得到全波段多而準的數據，以進行曲線擬合，得到最終精準的調諧曲線公式。

本發明一種聲光可調諧濾波器調諧曲線雙通道測試方法，其具體步驟如下：

步驟一：采用激光測試通道且激光波長為通過聲光可調諧濾波器驅動器頻率掃描和同步觸發，使聲光可調諧濾波器工作在不同頻率下且光功率計在每個頻率下同步采集光強，找到最大光強對應的頻率得到一組測試數據

步驟二：采用寬光譜光源測試通道，聲光可調諧濾波器驅動器頻率設置為由光譜儀采集衍射光的光譜分布，找到最大光強對應的波長λ₀，得到另一組測試數據

步驟三：將上述和進行融合，計算寬光譜光源測試數據的修正值ε為

ϵ=λ0*Δn(λ0)λ0Δn(λ0*)---(1)]]>

式中，和Δn(λ₀)分別是波長為和λ₀時的雙折射差；