一种可调空间光滤波器的制作方法

本实用新型涉及光学滤波领域，尤其涉及一种可调空间光滤波器。

背景技术：

空间光滤波技术在光学系统设计、激光技术以及光学成像等相关领域都有着广泛的应用，传统的空间光滤波技术中可以采用光阑进行空间光滤波，但是光阑的作用有限，一般只能过滤空间高频成分，无法实现灵活的调整。因此，论文《利用光折变晶体实现非线性空间滤波》提出了基于光折变晶体的空间光滤波法，该方法中通对曝光时间的控制，可以获得零频部分的不同位相变化，进而对空间光滤波的模式进行调控。但是，该方法通过控制曝光时间来调控空间光滤波的模式，响应速度慢，无法实现快速的空间光滤波模式切换。

因此，在空间光滤波中如何快速调节空间光滤波的模式，简化空间光滤波的操作过程一直是空间光滤波领域关心的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种操作简便、调节速度快的可调空间光滤波器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可调空间光滤波器，其依次包括光源、光扩束及聚焦系统、声光滤波系统、成像系统以及计算机控制与分析系统，

所述声光滤波系统由声光滤波器、射频源以及挡光板组成，声光滤波器和射频源之间通过射频线连接，所述挡光板位于声光滤波器的输出端，挡光板接收经声光滤波器输出的非衍射光束，声光滤波器接收来自光扩束及聚焦系统的汇聚光束，声光滤波器对汇聚光束进行空间光滤波；

所述成像系统由焦距可调的成像镜头以及CCD组成，来自声光滤波器的空间光滤波光束经焦距可调的成像镜头汇聚并成像于CCD的感光面上；

所述计算机控制与分析系统由PC机构成，PC机分别与射频源以及CCD通讯连接；PC机接收来自成像系统的成像结果，并完成对成像结果的分析以及存储。

所述光源为氦氖激光器，其波长为632.8nm，功率为5mW。

所述光扩束及聚焦系统由同光轴依序放置的激光扩束镜和凸透镜组成，来自光源的光束经激光扩束镜扩束后形成平行光束到达凸透镜，凸透镜将平行光束汇聚后送入声光滤波系统。

所述激光扩束镜的放大倍率为10倍，凸透镜的焦距为50mm。

所述挡光板为表面经黑色阳极氧化处理的铝合金圆盘。

所述PC机分别通过USB连接线分别与射频源以及CCD连接。

本实用新型采用以上技术方案，利用声光滤波器对汇聚光实现空间滤波，该装置设计巧妙，空间滤波效果好，模式切换快，全电控制，操作方便。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明：

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型可调空间光滤波原理流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种可调空间光滤波器，其依次包括光源101、光扩束及聚焦系统102、声光滤波系统103、成像系统104以及计算机控制与分析系统105，

所述光源101为氦氖激光器，其波长为632.8nm，功率为5mW。

所述光扩束及聚焦系统102由同光轴依序放置的激光扩束镜和凸透镜组成，来自光源101的光束经激光扩束镜扩束后形成平行光束到达凸透镜，凸透镜将平行光束汇聚后送入声光滤波系统103，激光扩束镜的放大倍率为10倍，凸透镜的焦距为50mm。

所述声光滤波系统103由声光滤波器、射频源以及挡光板组成，声光滤波器和射频源之间通过射频线连接，所述挡光板位于声光滤波器的输出端，挡光板为表面经黑色阳极氧化处理的铝合金圆盘，挡光板接收经声光滤波器输出的非衍射光束，声光滤波器接收来自光扩束及聚焦系统102的汇聚光束，汇聚光束的焦点位于声光滤波器的中心位置，声光滤波器对汇聚光束进行空间光滤波。

所述成像系统104由焦距可调的成像镜头以及CCD组成，来自声光滤波器的空间光滤波光束经焦距可调的成像镜头汇聚并成像于CCD的感光面上。

所述计算机控制与分析系统105由PC机构成，PC机分别通过USB连接线与射频源以及CCD通讯连接，PC机内置射频源控制软件、CCD控制软件以及数据分析软件，PC机利用射频源以及CCD控制软件分别对射频源以及CCD进行参数调整与控制；PC机接收来自成像系统104的成像结果，并完成对成像结果的分析以及存储，完成空间光滤波过程。

如图2所示，本实用新型可调空间光滤波过程作如下：

步骤201：系统开，即整个可调空间光滤波器的初始化，主要包括光源、声光滤波系统、成像系统以及计算机分析与控制系统等。

步骤202：设置光扩束及聚焦系统的参数，实现对来自光源的光束的括束、准直和聚焦。

步骤203：设置声光滤波系统中射频源输出射频信号的频率和功率，对来自光扩束及聚焦系统的汇聚光束进行空间滤波。

步骤204：成像系统接收经声光滤波器输出的空间光滤波光束，调节成像镜头的位置和焦距，使来自声光滤波器的空间滤波光束成像于CCD的感光面上。

步骤205：利用计算机控制与分析系统对成像系统获得的成像结果进行分析处理，调整射频源输出射频信号的频率，实现空间光滤波模式的调节以获得最优的成像结果。

步骤206：对获得的空间光滤波成像结果进行存储，空间光滤波过程结束，系统关闭。