hzw2021-04-05

AOD的空间色散

1. 背景

以布拉格角入射到声光偏转器的光被偏转的角度\theta满足
\theta=\frac{\lambda} {\Lambda}=\frac{\lambda f}{v_声} \qquad(1)
其中\Lambda是声波波长
对于非单色光的超快光脉冲，它会被声光光栅衍射，这种现象就是AOD的空间色散，光束的角扩散\Delta\theta_{beam}可以用来表征AOD的时间带宽积N,N反映了远场下的可分辨点数，N=\frac{\Delta\theta_{scan}}{\Delta\theta_{beam}}\qquad(2)
\Delta\theta_{scan}表示在频率调整时，AOD可以使激光束偏转的角度范围。由（1）式，
\Delta\theta_{scan}=\frac{\lambda \Delta f}{v_声}\qquad(3)
由光栅衍射引起的角色散\Delta\theta_{beam,diffraction}\approx\frac{\lambda}{d}\qquad(4)
而由色散引起的角色散\Delta\theta_{beam,diffraction}=\frac{\Delta\lambda f}{v_声}\qquad(5)

2.空间色散补偿

未补偿时，在中心扫描位置处，\Delta\theta_{beam,dispersion}=\Delta\lambda f_0/v_声,在最大和最小的扫描位置处,\Delta\theta_{beam,dispersion}=\frac{\Delta\lambda (f_0\pm\Delta f/2)}{v_声}
可采用了一种基于单一衍射光栅的补偿方案，大大显著减少了色散引起的空间展宽

图一 空间色散补偿原理图

如图一中所示，在AOD后加一个衍射光栅可以使\Delta\theta_{beam,dispersion}减小了\Delta\lambda f_0/v_声，所以在中央扫描位置处的角扩散\Delta\theta_{beam,dispersion}=0，在其他扫描位置处的角扩散|\Delta\theta_{beam,dispersion}|=\frac{\Delta\lambda \Delta f}{2v_声}，\Delta f=f_0/2,所以加了补偿后的最大扩散是未补偿时的1/3.

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成，浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明：文章内容（如有图片或视频亦包括在内）由作者上传并发布，文章内容仅代表作者本人观点，简书系信息发布平台，仅提供信息存储服务。

相关阅读更多精彩内容

友情链接更多精彩内容