基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统

刘书勤; 王斌永; 徐睿; 陈凯; 何志平

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统

刘书勤, 王斌永, 徐睿, 陈凯, 何志平

文章导航 > 红外与激光工程 > 2015 > 44(4): 1343-1348

刘书勤, 王斌永, 徐睿, 陈凯, 何志平. 基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1343-1348.

引用本文:

刘书勤, 王斌永, 徐睿, 陈凯, 何志平. 基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1343-1348.

Liu Shuqin, Wang Binyong, Xu Rui, Chen Kai, He Zhiping. Broad-spectral-range AOTF performance analysis system based on multi-band acquisition[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1343-1348.

Citation:

Liu Shuqin, Wang Binyong, Xu Rui, Chen Kai, He Zhiping. Broad-spectral-range AOTF performance analysis system based on multi-band acquisition[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1343-1348.

基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统

1.
中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室,上海 200083

基金项目:

国家自然科学基金(21105109)

详细信息

作者简介:
刘书勤(1990-),男,硕士生,主要从事光电检测方面的研究.Email:jdyr1990@gmail.com

中图分类号: TN65

Broad-spectral-range AOTF performance analysis system based on multi-band acquisition

1.
Key Laboratory of Space Active Opto-electronics Technology,Shanghai Institute of Technical Physics,CAS,Shanghai 200083,China

摘要: 声光可调谐滤波器(Acousto-Optic Tunable Filter, AOTF)是一种新型分光器件,近年来在光谱分析技术领域得到广泛应用.首先分析了AOTF的分光特性及驱动要求,介绍了AOTF器件的关键性能指标和测试方法.其次针对AOTF器件性能设计了专用测试系统.系统采用单色仪作为光源,通过多谱段集成检测方法,能对宽光谱AOTF器件进行驱动频率匹配、衍射效率和光谱分辨率的测试.测试系统波长的覆盖范围是400~3 200 nm,光源稳定性优于98%,光谱分辨率在450 nm处小于0.4 nm,在2 400 nm处小于2.0 nm.最后以短中波晶体的测试为例,验证了该测试系统的功能及性能,达到了设计要求.基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统由于其高效、便捷等特点,具有很强的工程应用价值.
- 声光可调谐滤波器 /
- 性能测试 /
- 多谱段集成检测 /
- 中波红外
Abstract: As a new type of spectroscopic devices, acousto-optic tunable filter(AOTF) has been widely used in spectral detection. Firstly, the dispersive principle and drive performance of AOTF were introduced, and some key performances of AOTF were discussed. Secondly, a set of analysis system for these performances was proposed. This system, with a monochromator as the light source, was based on multi-band acquisition, and was used to test the parameters of broad-spectral-range AOTF such as relation between driving frequency, diffraction efficiency and spectral resolution at different wavelength. The spectrum range covered from 400 nm to 3 200 nm. The intensity stability of light was better than 98%. The spectral resolution was less than 0.4 nm at 450 nm, 2.0 nm at 2 400 nm. Taking short-to-middle wave infrared AOTF as an example, the function and performance of the analysis system were verified finally, and the result shows the system suffices requirement of the design, and because of the high efficiency and convenience, the system has a high value for engineering application.
- AOTF /
- performance testing /
- multi-band acquisition /
- MWIR

[1]
[2]	Liu Wei, He Xiaoliang, Wang Zhilin, et al. Mid-infrared acoustic-optic tunable filter[J]. Piezoelectrics Acoustooptics, 2011, 33(2): 178-181. (in Chinese) 刘伟, 何晓亮, 王智林, 等. 中红外声光可调滤光器[J]. 压电与声光, 2011, 33 (2): 178-181.
[3]	Xu Rui, He Zhiping, Zhang Zehong, et al. The research on characteristics of acousto-optic tunable filter by space radiation experiment [C]//SPIE, 2011, 8196: 819627.
[4]
[5]
[6]	Jean-Loup Bertaux, O Korablev, D Fonteyn, et al. Global structure and composition of the martian atmosphere with SPICAM on Mars Express [J]. Advances in Space Research, 2005, 35(1): 31-36.
[7]	沈渊婷, 杨世骥, 何志平, 等. 声光可调谐滤光器衍射性能弱光测试系统和方法: CN, 101907513 B[P]. 2011-11-31.
[8]
[9]	Hu Shanzhou, Chen Fenfei, Zeng Libo, et al. Testing method research for key performance indicator of imaging acousto-optic tunable filter(AOTF)[J]. Spectroscopy and Spectral Analysi, 2013, 33(1): 271-274. (in Chinese) 胡善洲, 陈奋飞, 曾立波, 等. 成像型声光可调谐滤光器关键性能指标测试方法研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2013, 33(1): 271-274.
[10]
[11]
[12]	Liu Jifan, Ma Yanhua, Zhang Lei, et al. Key techniques for spectrally programmable imaging spectrometer based on AOTF[J]. J Infrared Millim Waves, 2013, 23(3): 237-241. (in Chinese) 刘济帆, 马艳华, 张雷, 等. 基于AOTF的光谱响应可编程成像光谱系统关键技术[J]. 红外与毫米波学报, 2013, 23(3): 237-241.
[13]	Neelam Gupta, Rachid Dahmani, Steve Choy. Acousto-optic tunable filter based visible-to near-infrared spectropolarimetric imager[J]. Opt Eng, 2002, 41(5): 1033-1038.
[14]
[15]	Chang I C. Noncollinear tunable acousto-optic filter: US, 612055[P]. 1977-04-01.

[1]	刘星洋, 翟尚礼, 李靖, 汪洋, 苗锋, 杜瀚宇, 邹超凡. 制冷型中波红外偏振成像光学系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20200208-1-20200208-9. doi: 10.3788/IRLA20200208
[2]	张瑞, 解琨阳, 景宁, 王志斌, 陈媛媛, 李克武, 乔亚. 基于超消色差1/4波片和AOTF的高光谱全偏振成像技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 814004-0814004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0814004
[3]	程海娟, 于晓辉, 彭浪, 普群雁, 蔡毅, 李茂忠, 杨伟声, 白玉琢, 赵劲松, 王岭雪. Ge基底LaF₃-ZnS-Ge高耐用中波红外增透膜 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1117001-1117001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1117001
[4]	陈娇, 童峥嵘, 张卫华, 薛力芳. 采用复合滤波器的温度可调谐多波长光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 105001-0105001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0105001
[5]	毛红敏, 马锡英, 王晓丹, 徐国定. 多通道可调谐1.55μm光子晶体滤波器 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 620002-0620002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0620002
[6]	罗刚银, 王弼陡, 陈玉琦, 赵义龙. Offner型消热差中波红外成像光谱仪设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1104004-1104004(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1104004
[7]	米仁杰, 万助军, 汪涵. MEMS可调谐平顶窄带光学滤波器 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 720001-0720001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0720001
[8]	高苗, 邵晓鹏, 王琳, 史学舜, 孙昊洋, 丁钟奎, 孙华梁, 张彦杰, 刘玉龙. 基于声光调制的中波红外激光功率稳定系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 1975-1979.
[9]	白瑜, 廖志远, 李华, 程习敏, 邢廷文, 蒋亚东. 折反射中波红外探测无热化成像系统设计分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 407-412.
[10]	白瑜, 邢廷文, 李华, 蒋亚东, 冯成. 国外高变焦比中波红外镜头的研究进展 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 795-802.
[11]	许振领, 杨淼淼, 刘艳芳, 樊宏杰, 刘连伟. DMD的红外动态场景模拟器时间性能测试 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 417-423.
[12]	潘洪刚, 童峥嵘, 张爱玲, 宋殿友, 薛玉明. 基于级联多模布拉格光栅和高精细度滤波器的可调谐双波长窄线宽掺铒光纤激光器 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3912-3917.
[13]	许元男, 李军伟, 吴开峰, 毛宏霞, 董雁冰. 采用综合信噪比的中波光谱探测波段选择 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2126-2131.
[14]	范哲源, 高立民, 张志, 陈卫宁, 杨洪涛, 张建, 武力, 曹剑中. 中波红外三视场变焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 523-527.
[15]	马文坡. 中波红外与长波红外推扫成像性能分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3861-3865.
[16]	周昊, 刘英, 孙强. 高变焦比中波红外连续变焦光学系统 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 663-668.
[17]	陈兆兵, 曹立华, 王兵, 庄昕宇, 陈宁, 郭如海. 中波红外激光器远距离干扰红外探测器的外场实验研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1700-1705,1753.
[18]	董建婷, 杨小乐, 董杰. 面阵CMOS图像传感器性能测试及图像处理 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3396-3401.
[19]	赵新宇, 乔彦峰, 郭汝海, 邵帅, 王思雯, 孙涛. 中波红外激光器的近场远场测试方法及应用 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 49-52.
[20]	姜庆辉, 邱跃洪, 文延, 汪欢, 许维星. AOTF偏振光谱成像数据采集系统设计 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 218-222.

点击查看大图

计量

文章访问数: 191
HTML全文浏览量: 25
PDF下载量: 373
被引次数: 0

基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统

1. 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室,上海 200083

作者简介:
刘书勤(1990-),男,硕士生,主要从事光电检测方面的研究.Email:jdyr1990@gmail.com

收稿日期: 2014-08-10
修回日期: 2014-09-12
刊出日期: 2015-04-25

基金项目:

国家自然科学基金(21105109)

中图分类号: TN65

关键词:

摘要: 声光可调谐滤波器(Acousto-Optic Tunable Filter, AOTF)是一种新型分光器件,近年来在光谱分析技术领域得到广泛应用.首先分析了AOTF的分光特性及驱动要求,介绍了AOTF器件的关键性能指标和测试方法.其次针对AOTF器件性能设计了专用测试系统.系统采用单色仪作为光源,通过多谱段集成检测方法,能对宽光谱AOTF器件进行驱动频率匹配、衍射效率和光谱分辨率的测试.测试系统波长的覆盖范围是400~3 200 nm,光源稳定性优于98%,光谱分辨率在450 nm处小于0.4 nm,在2 400 nm处小于2.0 nm.最后以短中波晶体的测试为例,验证了该测试系统的功能及性能,达到了设计要求.基于多谱段集成检测的宽光谱AOTF性能测试系统由于其高效、便捷等特点,具有很强的工程应用价值.