一种提高声光可调谐滤波器衍射效率的方法及系统与流程

技术特征：
1.一种提高声光可调谐滤波器衍射效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将来自目标的自然光或非偏振入射光分束为透射光和反射光；要求透射光的偏振方向与声光可调谐滤波器入射光的偏振方向一致；步骤2：对步骤1获得的反射光，首先进行线偏振处理，使其消光比提高且使其偏振方向与步骤1获得的透射光的偏振方向垂直；然后进行光路换向，使其光路方向与步骤1获得的透射光的光路方向平行；接着再进行相位延迟，使其相位与步骤1获得的透射光的相位一致；步骤3：将步骤1获得的透射光与步骤2经相位延迟后的反射光进行合束，获得合束光；步骤4：步骤3获得的合束光和超声波在声光可调谐滤波器内发生互作用，输出衍射光。2.根据权利要求1所述的提高声光可调谐滤波器衍射效率的方法，其特征在于：步骤1中，所述将来自目标的自然光或非偏振入射光分束为透射光和反射光，所采用的光学器件为第一偏振分束器(1)；所述第一偏振分束器(1)为偏振分束立方棱镜。3.根据权利要求2所述的提高声光可调谐滤波器衍射效率的方法，其特征在于：步骤2中，所述进行线偏振处理采用的光学器件为线偏振片(3)。4.根据权利要求3所述的提高声光可调谐滤波器衍射效率的方法，其特征在于：步骤2中，所述进行光路换向采用的光学器件为光路换向单元(9)；所述光路换向单元(9)包括第一反射镜(4)、第二反射镜(5)以及第二偏振分束器(2)；所述第一反射镜(4)设置在线偏振片(3)的出射光路上，所述第一反射镜(4)的反射面朝向线偏振片(3)，且与线偏振片(3)的出射光的夹角不等于90
°
；所述第二反射镜(5)设置在第一反射镜(4)的出射光路上；所述第二反射镜(5)与第一反射镜(4)垂直设置，且二者的反射面相向设置；所述第二偏振分束器(2)设置在第二反射镜(5)的出射光路上，且第二偏振分束器(2)的反射光路与第一偏振分束器(1)的透射光路同向；所述第二偏振分束器(2)为偏振分束立方棱镜。5.根据权利要求1至4任一所述的提高声光可调谐滤波器衍射效率的方法，其特征在于：步骤2中，所述进行相位延迟采用的光学器件为相位调制装置(6)；所述相位调制装置(6)为液晶相位可变延迟器或者宽带消色差波片。6.根据权利要求5所述的提高声光可调谐滤波器衍射效率的方法，其特征在于：步骤3中，所述将步骤1获得的透射光与步骤2经相位延迟后的反射光进行合束，采用的光学器件为光束合束单元(7)；所述光束合束单元(7)为透镜组成的双目合束形式，或者为2
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1光纤耦合形式。7.一种提高声光可调谐滤波器衍射效率的系统，包括声光可调谐滤波器(8)以及设置在其前端的偏振单元(10)；其特征在于：所述偏振单元(10)包括第一偏振分束器(1)、线偏振片(3)、光路换向单元(9)、相位调制装置(6)以及光束合束单元(7)；所述第一偏振分束器(1)用于接收来自目标的自然光或非偏振入射光，并将其分束为透射光和反射光，且所述透射光的偏振方向与声光可调谐滤波器(8)入射光的偏振方向一
致；所述第一偏振分束器(1)为偏振分束立方棱镜；所述线偏振片(3)、光路换向单元(9)由近及远依次设置在第一偏振分束器(1)的反射光路上；所述光路换向单元(9)用于使经线偏振片(3)线偏振处理后的反射光的光路方向，与第一偏振分束器(1)分束后获得的透射光的光路方向平行；所述相位调制装置(6)设置在光路换向单元(9)的出射光路上；所述光束合束单元(7)用于对第一偏振分束器(1)分束后的透射光和经相位调制装置(6)相位调制后的反射光进行合束；所述声光可调谐滤波器(8)设置在光束合束单元(7)的出射光路上。8.根据权利要求7所述的提高声光可调谐滤波器衍射效率的系统，其特征在于：所述相位调制装置(6)为液晶相位可变延迟器或者宽带消色差波片。9.根据权利要求7或8所述的提高声光可调谐滤波器衍射效率的系统，其特征在于：所述光路换向单元(9)包括第一反射镜(4)、第二反射镜(5)以及第二偏振分束器(2)；所述第一反射镜(4)设置在线偏振片(3)的出射光路上，所述第一反射镜(4)的反射面朝向线偏振片(3)，且与线偏振片(3)的出射光的夹角不等于90
°
；所述第二反射镜(5)设置在第一反射镜(4)的出射光路上；所述第二反射镜(5)与第一反射镜(4)垂直设置，且二者的反射面相向设置；所述第二偏振分束器(2)设置在第二反射镜(5)的出射光路上，且第二偏振分束器(2)的反射光路与第一偏振分束器(1)的透射光路同向；所述第二偏振分束器(2)为偏振分束立方棱镜。10.根据权利要求9所述的提高声光可调谐滤波器衍射效率的系统，其特征在于：所述光束合束单元(7)为透镜组成的双目合束形式，或者为2
×
1光纤耦合形式。

技术总结
本发明涉及一种提高衍射效率的方法及系统，特别涉及一种提高声光可调谐滤波器衍射效率的方法及系统，解决了现有因增加前置偏振器件，引起来自目标的入射光能量强度减小一半，进而声光可调谐滤波器衍射效率减小一半，弱光条件下不利于测量的问题。该方法的特殊之处在于：步骤1：将来自目标的自然光或非偏振入射光分为透射光和反射光；步骤2：对反射光先线偏振处理；然后进行光路换向，使其光路方向与步骤1获得的透射光光路方向平行；再进行相位延迟，使其相位与步骤1获得的透射光相位一致；步骤3：将步骤1获得的透射光与步骤2相位延迟后的反射光合束；步骤4：合束光和超声波在声光可调谐滤波器内发生互作用，输出衍射光。输出衍射光。输出衍射光。


技术研发人员：王鹏冲 张萧依 吴银花 陈莎莎 魏儒义 王飞橙 刘宏
受保护的技术使用者：西安工业大学
技术研发日：2020.03.20
技术公布日：2021/10/11