1.聲光可調諧濾波器的原理

濾波器的本質就是諧振電路，可調諧表示濾波器的諧振點可調。
聲光可調諧濾波器(Acousto-opticTunableFilter，AOTF)的原理是根據聲光衍射原理制成的分光器件，它由晶體和鍵合在其上的換能器構成，換能器將高頻的RF驅動電信號（一般約為幾十兆赫至二百兆赫之間）轉換為在晶體內的超聲波振動，超聲波產生了空間周期性的調制，其作用像衍射光柵。
當入射(she)光(guang)照射(she)到此(ci)光(guang)柵后(hou)將產生布喇(la)格衍(yan)射(she)，其(qi)衍(yan)射(she)光(guang) 的(de)(de)(de)波長與高頻(pin)驅(qu)(qu)動電信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)頻(pin)率有著(zhu)一(yi)一(yi)對應的(de)(de)(de)關系。因此(ci)，只要改(gai)變RF驅(qu)(qu)動信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)頻(pin)率，即(ji)可改(gai)變衍(yan)射(she)光(guang)的(de)(de)(de)波長，進而(er)達到了分光(guang)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

2.聲光可調諧濾波器的理論基礎

聲光可調諧光濾波器( acousto-optic tunable optical filters, AOT F) 的物理基礎是基于光彈性效應, 即通過聲光材料傳輸的聲波或超聲波信號產生隨聲波幅度周期性變化的應力, 使該材料的分子結構產生局部的密集和疏松, 相當于使折射率產生周期性的變化, 其結果是聲波產生了可以對光束衍射的光柵。
AOTF所應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)基(ji)本原理有(you)(you)(you)(you)逆壓電(dian)效應(ying)、聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)效應(ying)、聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)、布拉格(ge)(Bragg)衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)。逆壓電(dian)效應(ying)是(shi)指(zhi)對晶(jing)(jing)體(ti)(ti)施加交(jiao)變(bian)電(dian)場引起晶(jing)(jing)體(ti)(ti)機械變(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)現象(xiang)(xiang)。聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)效應(ying)是(shi)光(guang)(guang)(guang)通過(guo)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)擾動的(de)(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)(shi)發生(sheng)散射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)或衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)現象(xiang)(xiang)。當(dang)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)進(jin)入(ru)(ru)到(dao)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)中時(shi)(shi)，聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)學(xue)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)會受到(dao)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)而(er)改變(bian)，使(shi)聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)折射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)率發生(sheng)變(bian)化，而(er)折射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)率的(de)(de)(de)(de)變(bian)化與超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)有(you)(you)(you)(you)關，因此(ci)會形(xing)成隨超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)強(qiang)度(du)(du)不同(tong)變(bian)化的(de)(de)(de)(de)分(fen)布， 整個聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)就類似一個位相(xiang)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)，這(zhe)種現象(xiang)(xiang)被(bei)稱為聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)效應(ying)。若同(tong)時(shi)(shi)有(you)(you)(you)(you)光(guang)(guang)(guang)傳(chuan)過(guo)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)，光(guang)(guang)(guang)將被(bei)相(xiang)位光(guang)(guang)(guang)柵(zha)所衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)，稱為聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)。布拉格(ge)衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)對方(fang)向和(he)波(bo)長有(you)(you)(you)(you)選擇性(xing)，當(dang)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)頻率af較高，光(guang)(guang)(guang)波(bo)入(ru)(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向與超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)波(bo)面(mian)一定角度(du)(du)，且(qie)聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)長度(du)(du) L較長，當(dang)有(you)(you)(you)(you)光(guang)(guang)(guang)波(bo)入(ru)(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)到(dao)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)中時(shi)(shi)，光(guang)(guang)(guang)波(bo)會和(he)多個超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)波(bo)面(mian)發生(sheng)相(xiang)互(hu)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，因此(ci)聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)產生(sheng)周期性(xing)結(jie)構是(shi)相(xiang)位與體(ti)(ti)位光(guang)(guang)(guang)柵(zha)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)結(jie)合。入(ru)(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)進(jin)入(ru)(ru)該(gai)聲(sheng)(sheng)(sheng)光(guang)(guang)(guang)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)(shi)，受到(dao)相(xiang)位影(ying)響(xiang)和(he)振(zhen)幅影(ying)響(xiang)。當(dang)入(ru)(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)波(bo)的(de)(de)(de)(de)入(ru)(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)角滿足(zu)一定的(de)(de)(de)(de)條件的(de)(de)(de)(de)情況下，各(ge)級衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)在介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)中會相(xiang)互(hu)干涉，相(xiang)互(hu)抵消，只存在 0 級和(he)+1 級（或-1 級）的(de)(de)(de)(de)衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)，這(zhe)種現象(xiang)(xiang)就是(shi)布拉格(ge)衍(yan)(yan)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)(she)。

結論

聲光(guang)可(ke)(ke)調諧(xie)濾(lv)波器(qi)是一種電(dian)調諧(xie)濾(lv)波器(qi)，具(ju)有很寬的(de)(de)光(guang)譜通(tong)帶(dai)，很高的(de)(de)電(dian)調諧(xie)速率以(yi)(yi)及很好的(de)(de)光(guang)譜分辨(bian)率，同(tong)時(shi)聲光(guang)可(ke)(ke)調諧(xie)濾(lv)波器(qi)在非臨(lin)界相位匹配時(shi)具(ju)有較(jiao)大的(de)(de)視(shi)(shi)場角，不需(xu)要進(jin)行光(guang)譜掃描就(jiu)能對較(jiao)大視(shi)(shi)場進(jin)行光(guang)譜分析，因此可(ke)(ke)以(yi)(yi)用于光(guang)譜成像系統，并且與(yu)系統光(guang)柵成像光(guang)譜儀相比具(ju)有結構簡(jian)單、體(ti)積小、易于電(dian)腦程序控(kong)制等優點，具(ju)有很好的(de)(de)微型化(hua)的(de)(de)前景。

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