聲光可調濾波器（AOTF）的原理與類型

        聲光可調濾波器（Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF）是一種基于聲光調制器的高效光濾波器，其波長調諧通過施加的射頻頻率進行電控制。本文將詳細介紹AOTF的工作原理及其在不同領域的應用。

    一、工作原理

    AOTF的基本工作原理是利用聲波與光波的相互作用。當一個正弦（固定頻率）射頻輸入信號施加到調制器時，只有在光波和聲波相位匹配的條件下，才會發生衍射。衍射光形成帶通濾波器，而非衍射光則提供陷波濾波器。通過改變射頻波的頻率，可以調節光頻率的不同區域。例如，使用來自氬離子激光器的光輸入，通過可調濾波器，可以一次只傳輸其中一條線。

    AOTF的設計允許其在數百納米寬的光波長范圍內工作，而其他設備則針對較窄波長范圍內的高分辨率進行了優化。一些設備還能處理超短脈沖。

    二、不同類型的AOTF

    根據不同的應用需求，已經開發出多種類型的聲光濾波器。共線濾波器效率最高，但角度接受范圍較窄。一些設備利用光和聲波之間的共線相互作用，如使用氧化碲(TeO2)晶體，并施加聲剪切波。這種設備的接受角很小，適用于光束發散量有限的適當對準的激光束。

    對于需要大接受角的應用，非共線濾波器可能更合適。這些濾波器通常具有更大的接受角，但相互作用長度有限，因此衍射效率會相應降低，或者需要更高的射頻功率。

    聲光可調濾波器（AOTF）是一種功能強大的光濾波器，通過電控制射頻頻率實現波長調諧。其多樣化的設計和廣泛的應用使其成為光譜分析、激光調諧、光通信和生物醫學成像等領域的重要工具。隨著技術的進步，中測光科相信AOTF的性能和應用范圍將進一步擴大。