[实用新型]一种声光滤波衍射光的色散补偿装置

说明书

本实用新型涉及一种声光滤波衍射光的色散补偿装置及其色散补偿方法。装置由宽带光源、光准直系统、分辨率板、声光滤波系统1、声光滤波系统2、光分束器、光谱检测系统、成像系统及PC机组成，宽带光源、光准直系统、分辨率板、声光滤波系统1、声光滤波系统2、光谱检测系统依次连接，所述色散补偿方法，PC机利用射频源1控制用软件、射频源2控制用软件、光谱检测系统控制用软件、光学CCD控制用软件，分别对射频源1、射频源2、光谱探测系统以及光学CCD进行参数控制与调整；PC机分别通过数据分析软件进行光谱数据以及图像数据的分析和存储，完成声光滤波衍射光的色散补偿过程。

技术领域

本实用新型涉及一种光学滤波超光谱成像领域，具体说是一种声光滤波衍射光的色散补偿装置及其色散补偿方法。

背景技术

声光可调滤波技术在军事、农业、刑事侦查、生命科学以及地质勘探等领域中都有广泛地应用。在超光谱成像领域，利用声光可调滤波技术可以同时获取目标的光谱和图像信息，实现图谱和一，对目标的结构识别以及成分分析意义重大。利用二氧化碲晶体制作的声光滤波器因其声光性能优良，是目前在声光滤波器领域应用最为广泛的声光滤波器之一。利用基于二氧化碲的声光滤波器，在声光可调滤波过程中，通过控制加载到声光滤波器上的射频信号频率，可以连续调谐滤波信号的中心波长，调节过程系统无活动部件，稳定性好。但是，经声光滤波的衍射光具有一定带宽，声光晶体的色散效应，不同波长的衍射光在声光滤波器的出射端具有不同的偏折角。在超光谱成像等领域，色散导致的不同波长的衍射光具有不同的偏折角的现象对成像质量有严重影响。因此，论文《A No-Moving-PartsUV/Visible Hyperspectral Imager》以及专利（声光可调滤波器）都针对性提出了声光滤波器的设计方案，但是，目前基于光楔、三棱镜的色散补偿机制灵活性不够，不能随着声光滤波器调谐波长变化而动态调整，无法满足整个光谱调谐范围内衍射光的色散补偿。

因此，如何发明一种声光滤波衍射光色散补偿的有效方法，在声光滤波超光谱波长调谐范围内，都能对声光滤波衍射光进行有效的色散补偿，是超光谱成像等领域关心的问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述不足，在声光滤波过程中，本发明的目的之一就是利用两个前后放置的声光滤波器，对信号光进行两次声光滤波。本发明的目的之二就是通过两个声光滤波器的参数设置以及射频信号的调节，在超光谱波长调谐范围内，实现两次声光滤波色散抵偿，使信号光经历两次声光滤波之后色散现象得到明显抑制。该装置及方法在对信号光进行有效色散补偿的同时，还可以有效提升衍射光的光谱分辨率并抑制旁瓣。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：装置由宽带光源、光准直系统、分辨率板、声光滤波系统1、声光滤波系统2、光分束器、光谱检测系统、成像系统以及PC机组成，宽带光源、光准直系统、分辨率板、声光滤波系统1、声光滤波系统2、光谱检测系统依次连接，同时PC机还分别与声光滤波系统1、声光滤波系统2、成像系统连接；成像系统与光分束器连接。

PC机内置计算机控制与分析系统。

所述色散补偿方法由PC机中的计算机控制与分析系统完成，PC机通过USB连接线分别与射频源1、射频源2、光谱检测系统以及光学CCD连接，PC机内置射频源1控制用软件、射频源2控制用软件、光谱检测系统控制用软件、光学CCD控制用软件，以及数据分析软件等，PC机利用射频源1控制用软件、射频源2控制用软件、光谱检测系统控制用软件、光学CCD控制用软件，分别对射频源1、射频源2、光谱探测系统以及光学CCD进行参数控制与调整；PC机分别接收来自光谱检测系统的光谱数据，以及来自光学成像系统的图像数据，通过数据分析软件进行光谱数据以及图像数据的分析和存储，完成声光滤波衍射光的色散补偿过程。