专利名称：一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法
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, A0TF)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，可以将ー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系统的最終精度。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晶体内部设计參数基础上，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；ニ是利用单波长激光器与扫频驱动信号結合，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，得到最終的调谐曲线，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，再切換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，得到最終精准的调谐曲线公式。本发明ー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ー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強，找到最大光强对应的频率/;:·，得到ー组测试数据W,./r);
步骤ニ 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λ ^，得到另ー组测试数据(々，<);步骤三将上述^，/和(んX)进行融合，计算宽光谱光源测试数据的修正值ε为
权利要求
1.一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，其特征在于该方法具体步骤如下步骤一采用激光测试通道且激光波长为
2.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，其特征在 于步骤一中所述的驱动器频率扫描和同步触发是根据测试精度要求设置频率扫描间隔， 根据光功率计响应时间和数据读取时间设置频率保持时间，同步触发信号发生在频率保持 时间的中部。
3.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，其特征在 于步骤三中所述的修正值e的计算是首先根据声光可调谐滤波器调谐曲线理论得到
4.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，其特征在 于步骤四中所述的声光可调谐滤波器驱动器频率改变是将频率首先设置为声光可调谐滤 波器工作频率最小值，然后，根据应用需求设置步长，再以设置步长递增，覆盖整个工作频 率范围。
5.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，其特征在 于步骤五中所述的每一组(入”^)的修正过程是根据声光可调谐滤波器调谐曲线理论得 到
6.根据权利要求1所述的一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，其特征在 于步骤六中所述的将,./r)进行曲线拟合是确定拟合线型为
全文摘要
一种声光可调谐滤波器调谐曲线双通道测试方法，它有六大步骤一、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，找到最大光强对应的频率得到一组测试数据二、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找到最大光强对应的波长λ0，得到另一组测试数据三、将上述和进行融合，计算宽光谱光源测试数据的修正值ε；四、采用宽光谱光源测试通道，逐渐改变声光可调谐滤波器驱动器频率，分别找到最大光强对应的波长，得到n组测试数据(λi,fi)；五、利用修正值ε对每一组(λi,fi)进行修正，修正后的驱动器频率为六、将进行曲线拟合得到最终的调谐曲线。本发明提高了测试精度，对声光可调谐滤波器系统研制有重要价值。
文档编号G01M11/02GK102661852SQ201210138920
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者周鹏威, 张颖, 李冲冲, 赵慧洁 申请人:北京航空航天大学