聲光可調(diào)諧濾光器寬帶驅(qū)動系統(tǒng)設計.pdf

1、聲光可調(diào)諧濾光器（Acousto-optic tunable filter，AOTF）被廣泛用于光譜成像、光譜檢測、物物識別、遙感等軍事、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)以及航空航天等領域。它具有非常高的衍射效率、光譜調(diào)諧速率和范圍，通過調(diào)節(jié)外部驅(qū)動信號可以十分方便的進行光譜選擇。它主要通過對物體在不同波長下的光譜響應特征來分析其位置、成分、狀態(tài)等信息。根據(jù)成像光譜偏振儀系統(tǒng)要求，從 AOTF的工作原理出發(fā)，設計并制作了AOTF寬帶驅(qū)動系統(tǒng)，作為光譜獲取子系

2、統(tǒng)的驅(qū)動源。
　　驅(qū)動系統(tǒng)包括射頻信號源模塊和功率放大模塊。其中射頻信號源模塊采用直接數(shù)字頻率合成技術（Direct Digital Synthesizer，DDS），通過單片機配置DDS的頻率、相位和幅值等內(nèi)部寄存器，最終經(jīng)200MHz低通橢圓濾波器輸出幅值、頻率可調(diào)的射頻信號。由于本課題中AOTF正常工作需要2W以上的輸出信號，而DDS輸出能力有限，因此需要通過功率放大器進行功率放大。功率放大模塊采用兩級級聯(lián)的方式，利用ADS

3、2014軟件構建仿真環(huán)境和模型，采用集總元件設計了適當?shù)淖杩蛊ヅ潆娐?，并通過實際調(diào)試后，在輸出匹配端加入傳輸線變壓器，使得功率放大電路在60MHz~200MHz范圍內(nèi)輸出功率達到2W以上，帶內(nèi)增益平坦度為±1.54dB。最終搭建了AOTF衍射實驗平臺，經(jīng)測試，AOTF的衍射效率在74.4％以上，最高為92.7%，且光譜帶寬優(yōu)于8nm，具有較高的光譜分辨率。
　　本文所設計的驅(qū)動系統(tǒng)由于驅(qū)動級無條件穩(wěn)定且內(nèi)部匹配較好，只需完成輸出級