● 摘要
声光可调谐滤波器(AOTF，Acousto-optic Tunable Filter)是一种新型的分光器件，具有通光口径大、波长转换速度快、无机械运动部件、体积小全固态等优点。基于AOTF的这些优点，AOTF作为分光器件在光谱成像领域的应用越来越广泛。然而，由于AOTF的光学特性及其工作原理，AOTF高光谱成像系统存在严重的杂散光问题，严重影响系统的成像质量，因而对系统进行杂散光分析与抑制显得很重要。
本文针对基于AOTF的高光谱成像系统进行了杂散光分析与抑制。首先介绍了光学系统杂散光分析的意义，相关理论基础及系统杂散光分析的一般流程等；然后分析了AOTF的光学特性及其工作原理，在此基础上，对入射光以不同形式进入AOTF的两种光路结构分别进行了杂散光分析，通过理论计算确定了光路中的部分参数，然后在室内搭建实验得到它们在不同条件下对杂散光的抑制效果，通过对比实验结果得到平行光路对杂散光的抑制效果更好。但是，出于对整个系统的综合考虑，最终实验室在前期工作中对AOTF高光谱成像系统采用了以会聚光入射AOTF的光路结构，并且光路采用远心共焦光路的设计。最后，对远心共焦光路系统进行杂散光分析与抑制，使用TracePro软件对系统进行光机建模，然后分别对零级光和一级衍射光进行了杂光分析，分析了杂散光的主要来源，并提出了相应的抑制措施，通过点源透过率PST曲线来评价系统采取抑制措施前后的消杂光水平，发现PST值有所降低，并通过实验验证了所采取措施的有效性。