1． 聲光可調濾光器（AOTF）的原理及結構示意圖

聲光可調諧濾光器（Acousto-optic tunable filter，簡稱 AOTF）是一種電光調制器 件。其工作原理主要是利用了聲波在各向異性介質中傳播時對入射到傳播介質中的光的布拉 格衍射作用。聲光可調諧濾光器由單軸雙折射晶體（見圖 1,通常采用的材料為 TeO2），粘合 在單軸晶體一側的壓電換能器，以及作用于壓電換能器的高頻信號源組成。當輸入一定頻率 的射頻信號時，AOTF 會對入射多色光進行衍射，從中選出波長為λ的單色光。單色光的波 長λ與射頻頻率 f 有一一對應的關系，只要通過電信號的調諧即可快速、隨機改變輸出光的 波長，見圖 2。

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圖 1. 單晶體材料實物圖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 2.AOTF 分光原理結構示意圖

2．聲光可調濾光器（AOTF）的技術優勢

AOTF 作為分光系統，被譽為“90 年代近紅外光譜儀最突出的進展”，是目前為止最先進 的近紅外技術。以 AOTF 作分光元件的光譜儀與傳統基于機械調諧分光元件的光譜儀（如傅 立葉變換光譜儀）相比具有明顯的優越性：

1???? AOTF 濾光器體積小、重量輕，可以做到光譜儀器的小型化。方便在各種工業場合進行安 裝應用。

2???? 精度高，采用雙光路設計，極大提高儀器的抗干擾能力

3???? 分辨率高，可以達到 1nm。

4???? 掃描速度快 — 16000 波長點/秒，即每秒鐘可以掃描得到 32 張光譜圖。

5???? 波長穩定性好 — 長時間不超過 0.01nm。能夠在線長時間連續工作。

6???? 信號能量大。信噪比高，通常比傅立葉型儀器高 10~100 倍。

7???? AOTF 為全固態分光器件，無移動部件，抗震性能好，光譜儀光學部件采用全密封設計，不受環境影響（如溫度、 ? ? ?? 濕度、粉塵等），儀器工作穩定。

8???? 由于采用電子信號控制掃描，波長切換快，重現性好，程序化的波長控制，滿足了實時快速檢測的需要。

9???? 掃描范圍廣，可實現全光譜掃描。還可以在掃描范圍內任意選定一組波長掃描，而不必進行全譜掃描，對于固定 ? 的工業應用對象，可以大大節省測量時間。

10?? 建立模型速度快。模型的移植性好（可以很方便地在不同儀器間轉移）。

11??? 2005 年第十二屆近紅外光譜國際年上對 AOTF 的評價是：聲光可調近紅外光譜儀，整個 儀器系統無移動部件，掃描速度快，具有很好的儀器穩定性，特別適用于在線分析 以上特點使得 AOTF 技術非常適合在線以及現場應用的要求，為實現產品質量各種形式的在線檢測提供了可能。