CN217560797U - 一种声光可调谐滤波光源测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种声光可调谐滤波光源测试装置，涉及光谱成像探测技术领域，包括宽带光源、输入准直器、偏振片、声光可调谐滤波器、输出准直器和光谱仪，其特征在于：所述输入准直器的光纤输入端和宽带光源连接，所述声光可调谐滤波器包括AOTF晶体和滤波器驱动，且偏振片和输出准直器位于声光可调谐滤波器的两侧，且偏振片位于输入准直器的光输出方向，且偏振片和输入准直器的相对位置垂直并居中。采用光源以光纤准直器输出的方式，对输出光斑进行准直，可明显缩小光斑大小，提高光源可移动性和灵活性，探头以光纤准直器的方式，接收通过晶体的零级光，可有效滤除杂散光，降低噪声对光谱的影响，实现测试的可调可操作性，提高测试精度。

Description

一种声光可调谐滤波光源测试装置

技术领域

本实用新型涉及光谱成像探测技术领域，尤其涉及一种声光可调谐滤波光源测试装置。

背景技术

声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter，简称为AOTF)是根据声光衍射原理制作成的新型分光器件，也是一种窄带可调谐滤波器。声光可调谐滤波器的工作原理如下：换能器将射频驱动信号转换为超声信号，传输到声光晶体内的超声波对声光晶体的折射率产生周期性调制，使得声光晶体如同一块相位光栅。当射频信号改变时，只有满足动量匹配条件的光波长附近非常窄的光谱会发生衍射，未发生衍射的光将沿着原光线传播方向直接从晶体透射出去，实现分光。因此，当一束复色光从声光晶体中通过时，通过改变射频信号，可以实现高精度选择分光的波长，从而实现波长扫描。

目前现有的AOTF的成像探测技术都采用空间光输入和输出，光束直径较大，可移动性和灵活性较差。而且为了适应大的光斑，需要加宽电极条，宽的电极条会影响阻抗对标准负载50欧姆的匹配，从而导致射频功率利用率降低；同时大的光斑也需要更大的晶体材料，而对于声光晶体来说，越大的晶体材料越不容易获得，也需要更高的成本。衍射后光输入通常采用光电探头探测的方式，探头的接收角度和面积很大，容易接收到更多的噪声光，影响测试结果。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种声光可调谐滤波光源测试装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种声光可调谐滤波光源测试装置，包括宽带光源、输入准直器、偏振片、声光可调谐滤波器、输出准直器和光谱仪，其特征在于：所述输入准直器的光纤输入端和宽带光源连接，所述声光可调谐滤波器包括AOTF晶体和滤波器驱动，且偏振片和输出准直器位于声光可调谐滤波器的两侧，且偏振片位于输入准直器的光输出方向，且偏振片和输入准直器的相对位置垂直并居中。

优选的，所述输入准直器包括尾纤和透镜，出射光为平行光束。

优选的，所述偏振片为线偏振片，偏振方向为竖直偏振状态。

优选的，所述宽带光源和输入准直器采用光纤相互熔接的方式连接。

优选的，所述输入准直器和输出准直器为一对耦合相匹配的准直器，光纤采用单模光纤。

优选的，所述输出准直器和光谱仪以FC/APC的方式对插连接。

有益效果

本实用新型中，采用光源以光纤准直器输出的方式，对输出光斑进行准直，可明显缩小光斑大小，提高光源可移动性和灵活性，探头以光纤准直器输入的方式，接收通过晶体的零级光，可有效滤除杂散光，降低噪声对光谱的影响，实现测试的可调可操作性，提高测试精度。

本实用新型中，光束从宽带光源中出射，由输入准直器准直后输出，输出的准直光入射偏振片并由偏振片出射，再入射声光可调谐滤波器并由声光可调谐滤波器出射零级光和衍射光两束光，零级光入射到输出准直器中，由输出准直器接收，并传输入光谱仪中进行光谱分析，采用光纤准直器的方式输入和输出平行光束，可有效降低光斑大小，减小电极条的宽度，有利于标准阻抗匹配，减小射频功率损耗；采用光纤准直器的方式输入和输出平行光束，降低光斑大小的同时，也可以有效减小晶体材料的体积，降低成本；采用光纤准直器的方式输入和输出平行光束，可以提高整体装置的可移动性和灵活性，增加了该测试系统的使用范围，便于在不同环境下使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图例说明：

1、宽带光源；2、输入准直器；3、偏振片；4、声光可调谐滤波器；5、输出准直器；6、光谱仪；7、AOTF晶体；8、滤波器驱动。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。

具体实施例一：

参照图1，一种声光可调谐滤波光源测试装置，包括宽带光源1、输入准直器2、偏振片3、声光可调谐滤波器4、输出准直器5和光谱仪6，输入准直器2的光纤输入端和宽带光源1连接，声光可调谐滤波器4包括AOTF晶体7和滤波器驱动8，且偏振片3和输出准直器5位于声光可调谐滤波器4的两侧，且偏振片3位于输入准直器2的光输出方向，且偏振片3和输入准直器2的相对位置垂直并居中，输入准直器2包括尾纤和透镜，出射光为平行光束。

采用光源以光纤准直器输出的方式，对输出光斑进行准直，可明显缩小光斑大小，提高光源可移动性和灵活性，探头以光纤准直器输入的方式，接收通过晶体的零级光，可有效滤除杂散光，降低噪声对光谱的影响，实现测试的可调可操作性，提高测试精度。

偏振片3为线偏振片3，偏振方向为竖直偏振方向或者水平偏振方向，从输入准直器2出射的平行光束经过线偏振片3，变成线偏振平行光输出。

宽带光源1和输入准直器2采用光纤相互熔接的方式连接，输入准直器2和输出准直器5为一对耦合相匹配的准直器，光纤可采用单模光纤，也可采用多模光纤；透镜可采用自聚焦透镜、C透镜、球面透镜、柱面透镜或者非球面透镜等各种规格的透镜。

准直器设置采用目前较为成熟的光纤准直器封装方案，结构紧凑，利于二次集成，兼顾系统实用性和灵活性的要求，提高了测试系统的可靠性和测量结果的精度。

输出准直器5和光谱仪6以FC/APC或者FC/PC的方式对插连接，也可以以其它接头连接的方式对插连接或者采用光纤相互熔接的方式连接，输出准直器5用于接收从声光可调谐滤波器4出射未经衍射的零级光耦合进入输出准直器5，并传输到光谱仪6中，光谱仪6用于对输出准直器5传输进来的零级光进行光谱分析。

具体实施例二：

一种声光可调谐滤波光源测试装置，声光可调谐滤波光源和测试系统具体操作过程如下：

宽带光源1出射的宽带激光由输入准直器2准直后，被整形成平行光，被准直的平行光经过偏振片3，变成线偏振平行光，线偏振平行光通过AOTF晶体7，滤波器驱动8不工作时，线偏振光直接通过AOTF晶体7，为零级光；当滤波器驱动8工作时，线偏振光通过AOTF晶体7，衍射为零级光和一级衍射光，零级光被输出准直器5接收，并传输到光谱仪6中进行光谱分析，用滤波器驱动8未工作时检测到的零级光减去滤波器驱动8工作时检测到的零级光，就可得到滤波器驱动8工作时的一级衍射光，并且测试准直器一经调到最佳状态就固定不动，不需要随着不同频率和波长再调整输出准直器5的位置。

一种声光可调谐滤波光源测试装置的性能优势：

第一，采用光纤准直的方式输入和输出平行光束，可有效降低光斑大小，减小电极条宽度，有利于阻抗匹配，提高射频功率的利用率；

第二，采用光纤准直的方式输入和输出平行光束，降低了光斑大小，同时也可有效减小晶体材料的体积，实现小体积、低成本的声光可调谐滤波器4测试。

第三，采用光纤准直的方式输入和输出平行光束，由于光纤准直器存在角度失配、轴向适配、径向适配等特征，可高效率耦合未经衍射的零级光束，并滤掉衍射一级光束和空间中存在的杂散光，降低噪声对光谱测试结果的影响，使得测试结果的准确度进一步提高。

第四，采用光纤准直的方式输入和输出平行光束，可以提高整个测试装置的灵活性和可移动性，扩大该测试装置的使用范围，便于在各种不同环境下对声光可调谐滤波器4进行所需的测试。

本实用新型的工作原理：光束从宽带光源1中出射，由输入准直器2准直后输出，输出的准直光入射偏振片3并由偏振片3出射，再入射声光可调谐滤波器4并由声光可调谐滤波器4出射零级光和衍射光两束光。零级光入射到输出准直器5中，由输出准直器5接收，并传输入光谱仪6中进行光谱分析。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种声光可调谐滤波光源测试装置，包括宽带光源(1)、输入准直器(2)、偏振片(3)、声光可调谐滤波器(4)、输出准直器(5)和光谱仪(6)，其特征在于：所述输入准直器(2)的光纤输入端和宽带光源(1)连接，所述声光可调谐滤波器(4)包括AOTF晶体(7)和滤波器驱动(8)，且偏振片(3)和输出准直器(5)位于声光可调谐滤波器(4)的两侧，且偏振片(3)位于输入准直器(2)的光输出方向，且偏振片(3)和输入准直器(2)的相对位置垂直并居中。

2.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波光源测试装置，其特征在于：所述输入准直器(2)包括尾纤和透镜，出射光为平行光束。

3.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波光源测试装置，其特征在于：所述偏振片(3)为线偏振片(3)，偏振方向为竖直偏振方向。

4.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波光源测试装置，其特征在于：所述宽带光源(1)和输入准直器(2)采用光纤相互熔接的方式连接。

5.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波光源测试装置，其特征在于：所述输入准直器(2)和输出准直器(5)为一对耦合相匹配的准直器，光纤采用单模光纤。

6.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波光源测试装置，其特征在于：所述输出准直器(5)和光谱仪(6)以FC/APC的方式对插连接。

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