[发明专利]一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，它可提高声光可调谐滤波器调谐曲线测试精度，用于单片声光可调谐滤波器性能测试与定标，为声光可调谐滤波器应用系统提供标准化数据。属于光电仪器设备技术领域。

背景技术

声光可调谐滤波器（Acousto-optic Tunable Filter,AOTF）是一种电控的滤光器件，主要由压电换能器和声光晶体组成，射频信号经压电换能器转换为声波进入声光晶体，利用声波与光波的相互作用，可以将一个波长从入射宽光谱中衍射出来，实现滤光功能。通过改变加在AOTF上的射频信号频率，就能衍射出不同波长。由于AOTF具有完全电控、无机械部件、波长扫描速度快、衍射光强可调、衍射效率高、工作方式灵活等优点，AOTF广泛应用于光谱分析、激光控制、光通信、光谱成像等领域。AOTF是由电信号频率来控制衍射波长，因此，频率与波长关系（即调谐曲线）的精准程度，直接决定了AOTF系统的最终精度。为此需要对AOTF调谐曲线进行高精度测试与定标，以确保整套系统的高精度。目前，主要有三种方法，一是在已知AOTF晶体内部设计参数基础上，通过建模得到精确公式，其结果受理论建模精度、加工精度等的影响；二是利用单波长激光器与扫频驱动信号结合，得到激光波长对应的驱动频率，再结合近似公式求解出公式中的未知系数，得到最终的调谐曲线，这种方法采用了激光器，保证了单点的精度，但是由于建模误差和推导过程的近似误差，其结果与实际调谐曲线偏差较大；三是利用宽光谱光源和光谱仪，得到大量频率对应的波长，然后进行曲线拟合，这种方法相对于前两种方法，无需理论公式，精度有所提高，但是最大的缺点是宽光谱光源发出的光线准直性太差，不能很好地保证与AOTF入射面垂直，造成了用于拟合的数据本身存在较大的误差。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有AOTF调谐曲线测试方法精度偏低的缺点，提出利用激光与宽光谱光源相结合的AOTF调谐曲线双通道测试方法，充分利用两种方法各自的优点，提高AOTF调谐曲线的测试精度。

本发明的技术解决方案是：采用激光与宽光谱光源相结合的双通道测试方法，首先，利用激光测试通道得到调谐曲线上的单个高精度测试点，再切换至宽光谱光源测试通道，得到同频率下的测试数据，两者耦合后得到修正值，然后，宽光谱光源测试通道经驱动器频率步进和光谱仪逐点采集获取全波段测试值，该数据存在准直性误差，经修正值矫正，得到全波段多而准的数据，以进行曲线拟合，得到最终精准的调谐曲线公式。

本发明一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，其具体步骤如下：

步骤一：采用激光测试通道且激光波长为通过声光可调谐滤波器驱动器频率扫描和同步触发，使声光可调谐滤波器工作在不同频率下且光功率计在每个频率下同步采集光强，找到最大光强对应的频率得到一组测试数据

步骤二：采用宽光谱光源测试通道，声光可调谐滤波器驱动器频率设置为由光谱仪采集衍射光的光谱分布，找到最大光强对应的波长λ₀，得到另一组测试数据

步骤三：将上述和进行融合，计算宽光谱光源测试数据的修正值ε为

ϵ=λ0*Δn(λ0)λ0Δn(λ0*)---(1)]]>

式中，和Δn(λ₀)分别是波长为和λ₀时的双折射差；