基于集成光学声光可调谐滤波器的近红外光谱仪的研究

摘要

该文首先介绍了单级集成光学AOTF光谱仪的基本结构和工作原理,然后利用声光耦合模理论对光谱仪的各种特性进行了详细的分析,包括特征方程、点扩散函数、色散本领和分辨本领;在此基础上,研制出了AOTF光谱仪的雏形,并进行了可调谐实验和光谱测量实验.为了进一步提高光谱仪的分辨本领,抑制侧瓣,在第二章中讨论了三种切趾方案:电光双折射切趾、权重切趾和准共线声光耦合切趾,并给出了各自的实验结果;其中,准共线声光耦合切趾因为结构和制作工艺简单,侧瓣抑制水平高,所以比其他的两种方法更具优势.在第三章中,讨论了两级AOTF光谱仪的设计,给出了它的核心器件——两极AOTF的基本结构和特性分析,并对其中关键元件——集成光学模分离器和模反射镜的研制进行了简要论述.在第四章中,设计了一套光谱仪的数据采集系统,利用这个装置可以容易地实现计算机自动控制实验过程和记录实验测量数据,大大提高了仪器的自动化程度;另外,还介绍了利用傅立叶退卷积的方法处理数据,消除由于光谱仪分辨本领不足引起的光谱线重迭和增宽现象.

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绪论

第一节近红外光谱仪的发展

第二节集成光学AOTF光谱仪的主要优点

第一章单级集成光学AOTF光谱仪

第一节单级集成光学AOTF光谱仪的结构

第二节集成光学AOTF光谱仪的工作原理

第三节集成光学AOTF光谱仪的特性分析

第四节集成光学AOTF光谱仪的实验

第二章集成光学AOTF光谱仪的切趾

第一节电光双折射切趾

第二节权重耦合切趾

第三节准共线声光耦合切趾

第三章两级集成光学AOTF光谱仪

第一节两级集成光学AOTF的基本结构和特性分析

第二节集成光学模分离器和模反射镜的研制

第四章集成光学AOTF光谱仪的数据采集和数据恢复

第一节数据采集系统

第二节AOTF光谱仪的数据恢复方法

附录：集成光学AOTF光谱仪的数据采集程序

参考文献

致谢