窄带集成声光可调谐滤波器的研制

利用模式耦合理论分析了声光模式转换,并对声光可调谐滤波器的滤波带宽、调谐范围、驱动功率等性能参数进行分析计算。设计并制作出窄带集成声光可调谐滤波器(IAOTF)样品,搭建相应的IAOTF测试平台,得到中心波长在1.55μm,滤波带宽达到0.85 nm,波长调谐范围达到80 nm,驱动功率低于40mW的IAOTF。并对进一步压缩滤波带宽和旁瓣效应提出了解决途径。     

集成光学声光可调谐波长滤波器的研制

阐述了中心波长为１．５２３μｍ的集成光学声光可调谐波长滤波器的各项理论参数、制作工艺以及性能测试。在有效声光相互作用长度１６ｍｍ、射频驱动功率３５ｍＷ时,获得了模式转换效率大于９９％、插入损耗小于－４．ｄＢ、带宽１．６ｎｍ、３ｄＢ调谐范围为１４０ｎｍ的实验结果。     

通信用声光可调谐滤波器

介绍了以LN为基底的集成型和以TeO2为材料的体型通信用声光可调谐滤波器(AOTF)的工作机制,并对其结构和性能进行了比较分析,指出了各自需要解决的主要问题。讨论了用作OADM的声光可调谐滤波器对偏振分束器的要求及偏振分束器对滤波器性能的影响。提出了有必要对TeO2器件应用于通信领域的可能性进行更为深入的研究。     

集成光学声光可调谐光谱仪的特性分析

提出了一种以集成光学声光可调谐滤波器作为分光元件的新型光谱仪 ,并详细介绍了这种光谱仪的具体特性。通过对这种光谱仪的特征方程、点扩展函数以及色散本领的详细分析 ,指出该光谱仪的分辨本领与器件的声光作用长度成正比 ,也与它的级联级数的平方根成正比。因此增加器件的声光作用长度比增加它的级联级数能更有效地提高光谱分辨率。另外还指出 ,准共线声光耦合是抑制侧瓣、提高分辨本领的有效途径。测试表明 ,当声光相互作用长度L =2 5mm ,声波导和光波导的夹角θ=0 .4 2°时 ,在中心频率 174MHz附近可获得带宽 1.4 4nm ,一级侧瓣 - 13.2dB ,模式转换效率大于 99%的结果。     

二氧化碲非同向声光可调谐滤波器的设计分析

在分析非同向声光可调谐滤波器器件设计理论的基础上，同时考虑声光晶体的双折射和旋光特征，分析和计算了二氧化碲声光可调谐滤波器的超声波极角θａ和入射光波极角θｉ之间的关系以及超声波频率ｆａ和光波波长λ０之间的调谐关系。     

声光可调谐滤波器成像光谱仪光学系统设计

为了获得工作谱段范围在400～900 nm声光可调谐滤波器(AOTF)的成像光谱仪系统的二维空间信息、一维光谱及偏振信息,设计了一种应用于AOTF成像光谱仪的光学系统。介绍了AOTF的工作原理,根据AOTF光谱成像仪总体方案,对光学系统的物镜、准直镜及成像镜进行了合理的光学参数分配。设计中采用CODE-V光学设计软件模拟AOTF的多级衍射,在晶体中心即孔径光阑共轭的位置处设置了一块透射式光栅来模拟晶体的偏转,成像镜同时收集由AOTF产生的正交偏振的正、负一级衍射图像,整个系统采用了3种光学玻璃,最终完成了一个设计质量在32 lp/mm的空间频率下,调制传递函数(MTF)均值为0.75的光学系统。     

可调谐液晶滤波器的调谐性能研究

在电调谐液晶法布里一珀罗腔滤波器的连续调谐过程中,存在“透射峰跳跃”现象,影响器件的单调调谐性。为了改善器件的单调调谐性能,对此现象进行了分析,表明这是由于法布里—珀罗腔干涉级次在调谐过程中发生改变引起的;进而给出了法布里一珀罗腔透射波长λ,干涉级次m与腔内介质折射率n的关系,以及器件实际的有效调谐范围。当腔长为10μm、折射率差为0．05时,就可以使器件的单调调谐范围达到整个C波段。数值模拟与实验结果相吻合。并针对改善器件的单调调谐性能,提出了几种可行的方案。     

声光可调谐滤波器成像光谱仪实时预处理系统

为了快速实时地预处理声光可调谐滤波器（AOTF）成像光谱仪的数据,分析了AOTF成像光谱仪数据特点及预处理算法,采用数字信号处理器（DSP）作为核心器件代替传统的PC机处理平台,提出了一种基于两片ADSP-TS201的外部总线共享与链路口混合耦合的双DSP并行处理系统方案。结合实际需求,设计了流水线处理方式并合理分配预处理任务。用实验方法对系统的功能进行了验证,结果表明：双DSP并行处理系统完成一帧AOTF成像光谱仪数据的预处理仅需23.5 ms,比原有PC机处理速度提高了13倍左右,满足了实时性要求,促进了AOTF成像光谱仪系统化、模块化、小型化并兼具实时处理能力的发展。     

声光可调谐滤波器成像光谱仪非球面光学系统设计

基于声光可调谐滤波器(AOTF)的工作原理,设计了一套工作在440～780nm的光谱成像光学系统。该光学系统通过引入一面偶次非球面提高了系统的成像质量,简化了镜头的结构,提高了光学系统的透射率。前置光学系统采用由一组双胶合透镜构成的像方远心光路。后置成像光学系统由一组三胶合透镜构成,其中包含一面非球面,根据非球面变形系数与初级像差间的贡献关系,完成了非球面及其位置的优化和对AOTF的+1级衍射光成像。光学系统在32lp/mm的空间频率下的调制传递函数(MTF)大于0.6,像质优良,加工装调公差适中。     

采用电光效应实现双折射切趾的集成光学声光可调谐滤波器

声光可调谐滤波器（AOTF）是密集波分复用系统（DWDM）中的关键器件之一。影响该器件性能的一个主要因素是透过率曲线中旁瓣的存在。基于双折射切趾的原理，提出了利用LiNbO3 电光效应来实现切趾的新方案。对该方法进行了理论和实验两方面的研究，实验结果与理论基本相符。     

三种结构的光分插复用器特性比对研究

 针对电交换路由成为全光网通信和密集波分复用等高速信息传递网的电子瓶颈的现状,开展对全光光分插复用器的理论和实验研究。介绍了基于Mach-Zehnder干涉仪和FBG结构、基于FBG和光环行器结构以及一体化光纤光栅耦合器结构的光分插复用器的工作原理,实际构建了3种结构的光分插复用器,并分别搭建测试系统进行了单波长光信号上/下行实验研究,对比了这3种光分插复用器结构的性能和优缺点,为全光光分插复用器的设计制作提供了参考。     

The Experimental Study on Wide band Tunable All-fiber Acousto-optic Filter Based on Null Coupler

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＩｎＷＤＭｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｎｅｔｗｏｒｋａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ,ｍａｎｙｏｐｔｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｄｅｖｉｃｅｓａｒｅｄｅｍａｎｄｅｄ ,ｓｕｃｈａｓｃｈａｎｎｅｌｇａｉｎ/ ｐｏｗｅｒｅｑｕａｌｉｚｅｒ,ｃｈａｎｎｅｌｓｅｌｅｃｔｏｒ,ｏｐｔｉｃａｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ,ａｎｄａｄｄ/ｄｒｏｐｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ,ｅｔｃ .Ｉｎｍａｎｙｃａｓｅｓ,ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｔｕｎａｂｉｌｉｔｙｉｓｎｅｅｄｅｄ .Ｔｈｅｂｕｌｋｗ…     

声光可调谐滤波器(AOTF)消色散设计

介绍了非共线声光可调谐滤波器的构成及基本原理,计算了非共线声光可调谐滤波器衍射出的±1级衍射偏振光的偏转角,采用在光路中添加光楔的方法补偿非共线声光可调谐滤波器晶体色散引起的图像漂移.分析结果表明使用TeO_2材料设计的光楔在楔角为7.6°的时候可以控制图像漂移在一个像元以内,并在400～900 nm的工作波段范围内满足稳定成像的要求.     

共线型声光可调谐滤波器非互易效应研究

通过创建超声频率与衍射效率的动态方程,分析了声光器件在不同射频驱动频率下衍射效率的分布情况,并给出相应表达式.提出了在100 MHz射频处也存在与高于1 GHz处类似非互易现象.进一步通过比例系数δF/△F的引入,在此基础上分别利用波长532 nm和632.8 nm激光器,在二氧化碲晶体中进行非互易效应实验.实验得到传...     

共线型声光可调谐滤波器非互易效应研究

通过创建超声频率与衍射效率的动态方程,分析了声光器件在不同射频驱动频率下衍射效率的分布情况,并给出相应表达式.提出了在100 MHz射频处也存在与高于1 GHz处类似非互易现象.进一步通过比例系数δF/ΔF的引入,在此基础上分别利用波长532 nm和632.8 nm激光器,在二氧化碲晶体中进行非互易效应实验.实验得到传输带宽改变达到总衍射带宽的50%～60%,与理论计算值基本吻合.研究结果表明,实际中可将非互易效应大规模应用于包括定向耦合器（光路由器）在内的光电器件的开发.     

The Optical Characteristics of the Acousto-optic Tunable Filter with the Equivalent Point

In this paper, the interaction curves of acoustic and optical waves in a non-collinear AOTF (acousto-optic tunable filter) cell under the parallel-tangent momentum matching condition are analyzed systematically. A new theory of equivalent point for AOTF design is put forward. The wavelength characteristics and the wavelength resolution of two diffraction beams with equivalent point design in AOTF are emphatically analyzed. The optical characteristics at δ=0 (ideal case) and δ≠0 (real case) are also discussed. The advantages of the AOTF with equivalent point design include high wavelength resolution,more quantitative energy and larger incident angle aperture.     

The Optical Characteristics of the Acousto-optic Tunable Filter with the Equivalent Point

In this paper, the interaction curves of acoustic and optical waves in a non-collinear AOTF (acousto-optic tunable filter) cell under the parallel-tangent momentum matching condition are analyzed systematically. A new theory of equivalent point for AOTF design is put forward. The wavelength characteristics and the wavelength resolution of two diffraction beams with equivalent point design in AOTF are emphatically analyzed. The optical characteristics at δ = 0 (ideal case) and δ≠0 (real case) are also discussed. The advantages of the AOTF with equivalent point design include high wavelength resolution, more quantitative energy and larger incident angle aperture.     

The Experimental Study on Wide-band Tunable All-fiber Acousto-optic Filter Based on Null Coupler

The fiber acousto-optic filter is fabricated successfully for the first time in China. The mode conversion is realized by the acoustic-wave induced perturbation. Excess loss of 0.1 dB and continuous tuning range between 1470 nm and 1580 nm are obtained. The polarization dependence of the filter is studied experimentally.     

声光可调滤光片作原子吸收光谱法波长选择器的初步研究

本文以微波等离子体炬 (MPT)为原子化器 ,以声光可调滤光片为波长选择系统 ,用原子吸收光谱法测定了Na元素。实验中考察了观察高度、微波功率、MPT工作气流量对Na吸收信号强度的影响。在最优化操作参数下测定Na的检出限为 0 2 3μg·mL- 1 ,测定精密度为 2 6 %。