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宽带声光可调谐光谱仪的研究

作　者: 肖立峰
导　师: 胡鸿璋；向望华
学　校: 天津大学
专　业: 物理电子学
关键词: 集成光学声光可调谐滤波器近红外光谱仪叉指换能器
分类号: TH744
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

作为传统光谱仪的更新换代产品,以声光可调谐滤波器（AOTF）作为分光元件的光谱仪引起了人们的普遍关注。AOTF是利用声光衍射原理制成的分光器件，初期大多采用体器件的结构。我们在体器件的基础上，采用集成光学工艺，制成集成光学声光可调谐滤波器（IAOTF）。同体AOTF器件相比，IAOTF的结构更加紧凑，体积更加小巧，衍射效率可接近100%，带宽更窄，并大大降低了所需的RF驱动功率。在此基础上，我们首次研制成一种基于IAOTF的近红外光谱仪。它是一种全固态装置，没有任何机械传动和调节机构，同传统的光谱仪相比，这种光谱仪具有很多优点，例如：光谱扫描速度快、重复测量容易等。本文第一章讨论了钛扩散光波导的折射率分布和模场分布，对用光束传播法（BPM）计算钛扩散光波导场分布的原理和计算原则作了仔细详尽的阐述；第二章详细介绍了光谱仪的核心分光元件的设计原理与制作测量；第三章设计了单级集成光学AOTF光谱仪的基本结构，并对光谱仪的各种特性进行了详细的分析，然后给出了实际仪器的可调谐实验和光谱测量结果，最后介绍了进一步提高光谱仪性能的具体方法；第四章讨论了为了增加光谱仪的光谱测量范围，对宽带叉指换能器所进行的研究。

全文目录

绪论  6-10
  1 AOTF的发展及特点  6-7
  2 近红外光谱仪的发展  7-9
  3 集成光学AOTF光谱仪的主要优点  9-10
第一章钛扩散LiNbO3光波导的理论分析与计算  10-20
  第一节波导模场的理论分析  10-15
  第二节光束传播法及其在Ti:LiNbO3光波导模场计算中的应用  15-20
第二章光谱仪的分光元件AOTF  20-30
  第一节模式转换的耦合模理论  20-23
  第二节共线式声光可调谐滤波器结构  23-25
  第三节不依赖于偏振的单级AOTF  25-27
  第四节不依赖于偏振的两级和多级AOTF  27-30
第三章集成光学AOTF光谱仪  30-41
  第一节单级集成光学AOTF光谱仪的结构及特性分析  30-34
  第二节集成光学AOTF光谱仪的实  34-37
  第三节提高光谱仪性能的具体方法  37-41
第四章声表面的波特性与宽带叉指换能器的制作  41-51
  第一节声表面波特  41-43
  第二节叉指换能器的工作原理与基本特  43-47
  第三节宽带叉指换能器的设计  47-51
参考文献  51-53
致谢  53

宽带声光可调谐光谱仪的研究

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