声光可调滤波器（AOTF）的原理与类型

        声光可调滤波器（Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF）是一种基于声光调制器的高效光滤波器，其波长调谐通过施加的射频频率进行电控制。本文将详细介绍AOTF的工作原理及其在不同领域的应用。

    一、工作原理

    AOTF的基本工作原理是利用声波与光波的相互作用。当一个正弦（固定频率）射频输入信号施加到调制器时，只有在光波和声波相位匹配的条件下，才会发生衍射。衍射光形成带通滤波器，而非衍射光则提供陷波滤波器。通过改变射频波的频率，可以调节光频率的不同区域。例如，使用来自氩离子激光器的光输入，通过可调滤波器，可以一次只传输其中一条线。

    AOTF的设计允许其在数百纳米宽的光波长范围内工作，而其他设备则针对较窄波长范围内的高分辨率进行了优化。一些设备还能处理超短脉冲。

    二、不同类型的AOTF

    根据不同的应用需求，已经开发出多种类型的声光滤波器。共线滤波器效率最高，但角度接受范围较窄。一些设备利用光和声波之间的共线相互作用，如使用氧化碲(TeO2)晶体，并施加声剪切波。这种设备的接受角很小，适用于光束发散量有限的适当对准的激光束。

    对于需要大接受角的应用，非共线滤波器可能更合适。这些滤波器通常具有更大的接受角，但相互作用长度有限，因此衍射效率会相应降低，或者需要更高的射频功率。

    声光可调滤波器（AOTF）是一种功能强大的光滤波器，通过电控制射频频率实现波长调谐。其多样化的设计和广泛的应用使其成为光谱分析、激光调谐、光通信和生物医学成像等领域的重要工具。随着技术的进步，中测光科相信AOTF的性能和应用范围将进一步扩大。