高天學(xué)，王志斌,b，王玉江

(中北大學(xué) a.山西省光電信息與儀器工程技術(shù)研究中心；b.儀器科學(xué)與動(dòng)態(tài)測(cè)試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 太原 030051)

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【光學(xué)工程與電子技術(shù)】

雙路寬光譜近紅外聲光可調(diào)諧濾光器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高天學(xué)a，王志斌a,b，王玉江a

(中北大學(xué) a.山西省光電信息與儀器工程技術(shù)研究中心；b.儀器科學(xué)與動(dòng)態(tài)測(cè)試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 太原 030051)

為滿足雙路寬光譜近紅外聲光可調(diào)諧濾光器(NIR-AOTF)對(duì)其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)了一種基于高速單片機(jī)和直接數(shù)字頻率合成器(DDS)的射頻雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用軟件查表法將各個(gè)頻段驅(qū)動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的電壓幅值控制字做成表并保存在單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了DDS在各個(gè)頻段的恒功率輸出，使得NIR-AOTF在不同的波長(zhǎng)衍射效率最佳；該系統(tǒng)主要由信號(hào)源模塊、功率放大模塊、射頻開(kāi)關(guān)模塊及上位機(jī)控制模塊組成，通過(guò)上位機(jī)下發(fā)頻率、電壓及信號(hào)通道控制字來(lái)產(chǎn)生兩路功率恒定的射頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)功率放大電路，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出信號(hào)功率可達(dá)33～35 dBm，使NIR-AOTF達(dá)到最佳工作狀態(tài)，其0級(jí)光譜衍射效率測(cè)量值最高可達(dá)73%，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較好地滿足設(shè)計(jì)要求。

NIR-AOTF；信號(hào)源；功率放大；衍射效率

近紅外聲光可調(diào)濾波器(Near Infrared Acousto-Optic Tunable Filter,NIR-AOTF) 作為當(dāng)前近紅外光譜成像光譜儀的一種新型聲光器件，具有通光孔徑和入射孔徑大、衍射效率、分辨率高、波長(zhǎng)任意切換、調(diào)諧靈活、范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外最早的驅(qū)動(dòng)源主要采用直接頻率合成技術(shù)(Direct Synthesis,DS)，這是一種模擬手段的頻率合成技術(shù)，通過(guò)硬件電路把產(chǎn)生的一個(gè)或者多個(gè)基準(zhǔn)頻率變成一系列諧波，通過(guò)倍頻、分頻、混頻等算數(shù)運(yùn)算來(lái)獲得所需要的頻率。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的信號(hào)頻率分辨率高，頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間較短，但是倍頻、分頻、混頻等算數(shù)運(yùn)算要采用大量的晶振、混頻器等器件，造成頻率源結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容易產(chǎn)生難以抑制的諧波和交調(diào)分量。之后出現(xiàn)了間接頻率合成技術(shù)(Indirect Frequency Synthesis)，間接頻率合成技術(shù)主要是鎖相環(huán)(Phase-Locked Loop,PLL)技術(shù)。鎖相環(huán)主要包括數(shù)字鑒相器、分頻器、模擬環(huán)路濾波和壓控振蕩器4個(gè)部分。鎖相環(huán)能夠?qū)⑺璧念l率信號(hào)鎖定，達(dá)到選擇所需頻率的目的，同時(shí)也抑制了其他頻率信號(hào)，減少了雜散信號(hào)的干擾。但是鎖頻所需時(shí)間較長(zhǎng)，不能實(shí)現(xiàn)較快的調(diào)頻，頻率分辨率較低也是難以克服的缺點(diǎn)。直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(Direct Digital frequency synthesis,DDS)是頻率合成的第3代方案，具有快速跳頻、極好的溫度和老化穩(wěn)定性、相位穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，AD公司、Qualcomm 公司和Stanford 公司有許多專業(yè)和性能很高的DDS芯片出現(xiàn)，方便了使用。國(guó)內(nèi)研究人員也提出了許多改進(jìn)方法，其中包括對(duì)DDS相位累加器的改進(jìn)、抖動(dòng)注入技術(shù)的使用以及對(duì)DDS工藝結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等。本系統(tǒng)采用DDS與高速單片機(jī)結(jié)合，在上位機(jī)的控制下產(chǎn)生30～80 MHz的頻率以及功率可控的射頻正弦信號(hào)，經(jīng)過(guò)功率放大后加載在近紅外聲光可調(diào)濾波器的超聲換能器上，在聲光晶體中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)某暡?，形成聲光互作用，?shí)現(xiàn)近紅外波段的光譜選擇[1]。NIR-AOTF的衍射強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)取決于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率，在不同的頻段范圍內(nèi)所需功率也不相同，只有在各頻段給NIR-AOTF施加適當(dāng)功率的射頻驅(qū)動(dòng)，才能充分發(fā)揮其濾光作用，該系統(tǒng)采用的功率放大電路與傳統(tǒng)的功放電路相比，采用了高集成度的無(wú)條件穩(wěn)定功放芯片，無(wú)需額外的阻抗匹配，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能決定了NIR-AOTF的波長(zhǎng)選擇及衍射效率，因此設(shè)計(jì)高性能NIR-AOTF驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前近紅外波段的光譜成像技術(shù)具有重要應(yīng)用價(jià)值。

1 NIR-AOTF聲光調(diào)制原理

NIR-AOTF系統(tǒng)基于反常布拉格(Bragg)衍射的聲-光互作用的原理，當(dāng)一束準(zhǔn)直復(fù)色光以某一特定的入射角進(jìn)入NIR-AOTF，當(dāng)驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生30～80 MHz的射頻信號(hào)加載在超聲換能器上時(shí)，超聲換能器把電振蕩轉(zhuǎn)成超聲振蕩，通過(guò)換能器與聲光介質(zhì)間的金屬鍍層傳遞到聲光介質(zhì)中形成超聲波，在聲光介質(zhì)中通過(guò)聲光互作用，超聲波將引起入射光的布拉格衍射，產(chǎn)生衍射光，從而起到濾光器的作用[2]，其衍射光的波長(zhǎng)與超聲波的頻率有著對(duì)應(yīng)的關(guān)系，只要改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，即可改變衍射光的波長(zhǎng)。由于衍射光的衍射效率與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率在一定范圍內(nèi)成正比關(guān)系，所以NIR-AOTF驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在各個(gè)頻段應(yīng)該盡可能提供足夠的驅(qū)動(dòng)功率給超聲換能器，使衍射效率達(dá)到最大。該系統(tǒng)采用在一個(gè)通聲面上制作兩片厚度不同的換能器[3]，低頻段超聲換能器工作頻率在30～55 MHz，高頻段超聲換能器工作頻率在55～80 MHz，這樣可以提高衍射波長(zhǎng)范圍，使衍射波長(zhǎng)達(dá)到900～2 100 nm近紅外光譜波段。NIR-AOTF工作原理如圖1所示。

圖1 NIR-AOTF工作原理

在反常Bragg衍射中，衍射光的偏振方向與入射光不同，入射光折射率與衍射光的折射率也不相等，故ki≠kd，當(dāng)kd=ki±K時(shí)即滿足動(dòng)量匹配條件，其動(dòng)量匹配如圖2所示。θi為入射角，θd為衍射角，ki為入射波矢量，kd為衍射波矢量，K為超聲波矢量[4]。

圖2 反常Bragg衍射動(dòng)量匹配條件

當(dāng)信號(hào)加載到超聲換能器上時(shí)，電信號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)換成聲波信號(hào)在聲光介質(zhì)中傳播，聲光介質(zhì)的折射率會(huì)因此發(fā)生變化，當(dāng)超聲波信號(hào)入射角、入射光方向給定時(shí)，對(duì)于一定的超聲波頻率f，有某個(gè)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)λ的入射光能滿足動(dòng)量匹配條件，產(chǎn)生衍射光。根據(jù)動(dòng)量匹配的條件可得入射角θi與衍射角θd之間的關(guān)系，得到狄克遜方程：

(1)

(2)

其中：λ為光在真空環(huán)境中的波長(zhǎng)，v是聲音傳播的速度，ni和nd分別是θi和θd的函數(shù)。當(dāng)聲光介質(zhì)ni和nd、θi和θd確定后，即可由狄克遜方程解出θi-f的關(guān)系和θd-f的關(guān)系，從而確定反常Bragg衍射的幾何關(guān)系。結(jié)合NIR-AOTF矢量合成關(guān)系可得射頻驅(qū)動(dòng)頻率與衍射波長(zhǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系[6]：

(3)

式中va為矢量方向的超聲波速度值。由式(3)可看出，當(dāng)ni和nd、θi和θd確定后，衍射波長(zhǎng)僅受射頻驅(qū)動(dòng)頻率的影響，改變射頻驅(qū)動(dòng)頻率即可改變相應(yīng)的衍射波長(zhǎng)。

2 射頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

NIR-AOTF的射頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由上位機(jī)控制界面、高速單片機(jī)、DDS信號(hào)源、功率放大電路、射頻開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。DDS芯片采用AD9914，該芯片與傳統(tǒng)芯片相比，頻率分辨率高，頻率控制字為32位，將其與高速單片機(jī)組合后只需通過(guò)上位機(jī)下發(fā)頻率控制字便可產(chǎn)生30～80 MHz的高精度正弦波。功率放大電路采用了兩級(jí)放大將AD9914產(chǎn)生的小信號(hào)放大到34～35 dBm加載到NIR-AOTF的聲光換能器上。上位機(jī)控制窗口由VC編寫而成，操作靈活，可以很方便的控制DDS，實(shí)現(xiàn)近紅外波段不同波長(zhǎng)的選擇[7]。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 射頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 射頻恒功率信號(hào)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用STC12系列單片機(jī)與DDS芯片AD9914結(jié)合，利用該系列單片機(jī)的1T指令模式，即執(zhí)行指令時(shí)，一個(gè)時(shí)鐘周期就是一個(gè)機(jī)器周期，比通用8051內(nèi)核單片機(jī)執(zhí)行速度快12倍，提高了單片機(jī)向DDS芯片寫數(shù)據(jù)的速度，使得DDS快速輸出NIR-AOTF需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。DDS芯片選用了AD9914，該芯片是一款內(nèi)置32位相位累加器、16位DAC的直接數(shù)字頻率合成器，內(nèi)部鎖相電路可將外部晶振輸入的100 MHz信號(hào)倍頻到2 GHz作為內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘，可輸出1 GHz的標(biāo)準(zhǔn)正弦波，頻率分辨率0.23 Hz，具有串行和并行輸入兩種模式，用戶可以通過(guò)串行I/O口對(duì) AD9914內(nèi)部控制寄存器進(jìn)行編程控制DDS的信號(hào)控制參數(shù)，包括：頻率相位與幅值，方便可靠，節(jié)省硬件資源[11]。

NIR-AOTF工作頻率為30～80 MHz，在此頻段范圍內(nèi)不同的工作頻率所需驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率各不相同。要使NIR-AOTF在每個(gè)頻率的衍射效率達(dá)到最佳效果，射頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須能夠提供給NIR-AOTF在此頻段需要的功率[8]。從電學(xué)角度出發(fā)，NIR-AOTF的大功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)是由AD9914芯片產(chǎn)生小信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大后得到的，可以控制作為功放輸入的AD9914 小信號(hào)電壓幅值實(shí)現(xiàn)NIR-AOTF在不同頻段得到所需功率，因此本系統(tǒng)將30～ 80 MHz以5 MHz為單位劃分為10組頻段，每個(gè)頻段對(duì)應(yīng)一個(gè)電壓幅值，如表1所示，將這10組電壓幅值所對(duì)應(yīng)的幅值控制字通過(guò)軟件編程做成一個(gè)表保存在單片機(jī)中，每組控制字在此表中對(duì)應(yīng)一個(gè)序列號(hào)，當(dāng)需要某一組控制字時(shí)只需上位機(jī)下發(fā)此序列號(hào)便可以調(diào)用此組電壓幅值控制字，這樣該系統(tǒng)便實(shí)現(xiàn)了在不同的頻段能提供恒定的驅(qū)動(dòng)功率使NIR-AOTF衍射效果最佳。

表1 NIR-AOTF不同頻段所需功率與DDS幅值控制字對(duì)應(yīng)關(guān)系

2.2 低通濾波及兩級(jí)功率放大電路

AD9914可輸出高達(dá)1 GHz的模擬信號(hào)，為了防止其輸出的鏡頻和二次諧波引起的鎖相環(huán)錯(cuò)鎖和調(diào)制，將電流DAC的輸出轉(zhuǎn)換為電壓后，后接一個(gè)截至頻率為400 MHz的低通橢圓濾波器來(lái)抑制這些雜散頻率。橢圓濾波器在有限頻率上既有零點(diǎn)又有極點(diǎn)，極點(diǎn)、零點(diǎn)在通帶內(nèi)產(chǎn)生等波紋，阻帶內(nèi)的有限傳輸零點(diǎn)減小了過(guò)渡區(qū)，可獲得極為陡峭的衰減特性曲線，綜合性能最佳。其電路如圖4所示。

圖4 低通橢圓濾波器電路

NIR-AOTF的阻抗隨著射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的變化也在變化，如何讓射頻驅(qū)動(dòng)器的輸出功率能最大限度的輸送到超聲換能器成為目前該領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)難題，通常是在射頻驅(qū)動(dòng)電路中加一些阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器與NIR-AOTF功率匹配，只有二者的功率最佳匹配時(shí)，才會(huì)有最強(qiáng)最穩(wěn)定的濾波效果，此時(shí)出射光的衍射效率最大[9]。NIR-AOTF換能器輸入阻抗為50 Ω，要實(shí)現(xiàn)較好的分光效果，就需要將功放電路輸出阻抗匹配到50 Ω，一個(gè)實(shí)現(xiàn)較好匹配的電路網(wǎng)絡(luò)可降低功率損耗，有效抑制諧波，改善駐波比，提高輸出功率。采用多級(jí)級(jí)聯(lián)功放電路應(yīng)注意極間匹配，本著電路元件最少，級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)最少的原則，本系統(tǒng)采用兩級(jí)級(jí)聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)，如圖5所示，兩級(jí)功放芯片均采用內(nèi)部已實(shí)現(xiàn)50 Ω輸入、輸出匹配的芯片，芯片本身無(wú)條件穩(wěn)定，這樣可避免額外的阻抗匹配設(shè)計(jì)，獲得最大增益和較好的線性度，更有利于降低輸出損耗，為了兼顧信號(hào)帶寬及功率放大電路的輸出阻抗，在末級(jí)放大電路輸出端設(shè)計(jì)了1∶4阻抗變換器[13]。

圖5 兩級(jí)寬帶射頻功率放大電路

該電路由兩個(gè)不同的芯片級(jí)聯(lián)構(gòu)成兩級(jí)寬帶射頻功率放大電路,一級(jí)功放將DDS輸出的小信號(hào)(6 dBm左右)放大到20 dBm左右，二級(jí)功放進(jìn)一步放大到33～35 dBm,該電路帶寬很寬，可以實(shí)現(xiàn)30～80 MHz的射頻信號(hào)功率放大到NIR-AOTF所需功率。圖中阻抗變換器由一定寬度和長(zhǎng)度的銅線和高磁導(dǎo)率的鐵氧體組成，用它來(lái)實(shí)現(xiàn)末級(jí)功率放大電路輸出功率與NIR-AOTF的功率最佳匹配[10]。電路中的功放芯片采用的是2SK3476和TQP3M9008，這兩款芯片有著非常寬的工作帶寬，內(nèi)部集成了電容電感等阻抗匹配元件，線性失真度低，功率轉(zhuǎn)換效率60%以上。

2.3 雙通道驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)

NIR-AOTF采用在一個(gè)通聲面上制作兩片厚度不同的換能器[3]，低頻段超聲換能器工作頻率在30～55 MHz，高頻段超聲換能器工作頻率在55～80 MHz，這就要求其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠提供兩種數(shù)字可控的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此本系統(tǒng)采用單刀雙擲砷化鎵射頻開(kāi)關(guān)FMS2031-001作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的末級(jí)輸出，其控制端口受單片機(jī)控制，只需上位機(jī)下發(fā)高頻、低頻通道標(biāo)志，便可實(shí)現(xiàn)任意通道轉(zhuǎn)換，工作原理如圖6所示。

2.4 上位機(jī)控制

AD9914的輸出頻率是由32位頻率控制字決定的，本射頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了單頻和掃頻兩種工作模式。其中，單頻通過(guò)DDS單頻調(diào)制模式實(shí)現(xiàn)，掃頻模式由上位機(jī)下軟件編程實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)頻率控制字的調(diào)整獲得不同頻率的信號(hào)，對(duì)單頻振幅比例因子和ASF振幅比例因子的調(diào)節(jié)獲得單頻和掃頻下的不同幅值。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的實(shí)時(shí)控制，本系統(tǒng)基于VC設(shè)計(jì)了上位機(jī)控制界面，每個(gè)VC輸入窗口都封存了相應(yīng)的算法，上位機(jī)會(huì)根據(jù)用戶的輸入情況作出判斷，自動(dòng)計(jì)算出此頻率在單片機(jī)對(duì)應(yīng)的電壓幅值序列號(hào)及高、低頻率通道標(biāo)志位，直接通過(guò)鼠標(biāo)即可實(shí)現(xiàn)單頻、掃頻兩種模式的切換。圖7為單頻(手動(dòng))與掃頻(自動(dòng))模式界面，直接輸入起始、截止頻率便可實(shí)現(xiàn)30～80 MHz的頻率掃描。

圖6 高、低頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換原理

圖7 上位機(jī)單頻與掃頻模式界面

3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

實(shí)驗(yàn)中對(duì)驅(qū)動(dòng)電路及NIR-AOTF衍射效率進(jìn)行了分別測(cè)試，實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖11。信號(hào)源電路與上位機(jī)通過(guò)MAX232實(shí)現(xiàn)串口通信，在30～80 MHz帶寬內(nèi)輸出信號(hào)頻率、功率穩(wěn)定、頻率轉(zhuǎn)換速率快。圖8是信號(hào)源頻率為30 MHz、80 MHz時(shí)的正弦信號(hào)，圖9是其功率放大后的功率譜，經(jīng)過(guò)衰減器衰減20 dBm后測(cè)量得到。利用AvaSpec-NIR256-1.7光譜儀，在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行了NIR-AOTF衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)試，將可見(jiàn)光透過(guò)超聲換能器，使0級(jí)光對(duì)準(zhǔn)光譜儀探針，在光譜儀avantes軟件中，實(shí)時(shí)觀察在30～80 MHz頻率范圍內(nèi)發(fā)生衍射及衍射強(qiáng)度，在38～78 MHz衍射范圍內(nèi)抽取若干點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并對(duì)衍射圖擬合[5]，如圖10所示。利用Matlab對(duì)光譜儀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到表2所示數(shù)據(jù)。

近紅外衍射效率的計(jì)算公式為

η=

其中I0為原始光譜的總強(qiáng)度，I′為經(jīng)衍射后的光譜強(qiáng)度，Imin為噪聲強(qiáng)度,由此式得出衍射效率取決于衍射后的光譜強(qiáng)度[12]。

圖8 30 MHz(上圖)及80 MHz(下圖)正弦波信號(hào)

圖10 NIR-AOTF衍射效果

驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率/MHz3843485356．558636873實(shí)測(cè)波長(zhǎng)/nm1709151713741247117311471060987．1924．8衍射效率/%47．4151．5238．0331．4773．1269．6261．2349．7534．57

4 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)采用了高速單片機(jī)與高分辨率DDS產(chǎn)生特定頻率的信號(hào)，采用軟件查表法將各個(gè)頻段驅(qū)動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的電壓幅值控制字做成表并保存在單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了DDS在各個(gè)頻段的恒功率輸出，使得NIR-AOTF在不同的波長(zhǎng)衍射效率最佳。與傳統(tǒng)的信號(hào)源相比，易控制，頻率穩(wěn)定度高，轉(zhuǎn)換速率快。功放電路采用內(nèi)部已匹配好的芯片，避免了額外進(jìn)行阻抗匹配，減少了因阻抗匹配產(chǎn)生的寄生效應(yīng)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且頻帶范圍寬，通帶內(nèi)輸出信號(hào)平穩(wěn)。采用兩級(jí)級(jí)聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)了30～80 MHz輸出信號(hào)功率達(dá)33～35 dBm。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以驅(qū)動(dòng)NIR-AOTF 獲得較好的分光效果，衍射效率達(dá)73%，基本滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。

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(責(zé)任編輯 楊繼森)

Design of NIR-AOTF Drive System

GAO Tian-xuea， WANG Zhi-bina,b， WANG Yu-jianga

(a.Shanxi Provincial Research Center for Opto-Electronic Information and Instrument Engineering Technology;b.Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement, Ministry of Education，North University of China，Taiyuan 030051，China)

In order to meet the double wide spectrum of near infrared acoustic optic tunable filter (NIR-AOTF) on its drive system, this paper designs a high speed MCU and direct digital frequency synthesizer (DDS) based on dual drive system of radio, using the software look-up table corresponding to each frequency band driving signal voltage amplitude control word made table and stored in the microcontroller, to achieve the DDS in the constant power output of each frequency band and the NIR-AOTF in different wavelength diffraction efficiency. The system mainly consists of signal source module, power amplifier module, RF switch module and PC control module, RF signal through the host computer under the frequency, voltage and signal channel control word to generate two constant power, through the power amplifier, the output signal power is 33～35dBm drive system, which makes NIR-AOTF achieve the best working conditions with the diffraction efficiency up to 73%, and that the driving system can meet the design requirements.

NIR-AOTF; signal source; power amplification; diffraction efficiency

2017-02-25；

2017-03-26

國(guó)際科技合作項(xiàng)目“***成像光譜偏振儀聯(lián)合研發(fā)”(2013DFR10150)； 國(guó)家自然科學(xué)基金儀器專項(xiàng)基金項(xiàng)目“虛擬堆砌彈光調(diào)制高性能傅里葉變換光譜儀研究”(61127015)

高天學(xué)(1991—)，男，碩士研究生，主要從事射頻信號(hào)的獲取與處理研究;王志斌(1966—)，男，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器、光電子技術(shù)與儀器、光學(xué)工程、光電信息工程研究。

10.11809/scbgxb2017.06.032

format:GAO Tian-xue，WANG Zhi-bin，WANG Yu-jiang.Design of NIR-AOTF Drive System[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(6):146-150.

TN216

A

2096-2304(2017)06-0146-05

本文引用格式：高天學(xué)，王志斌，王玉江.雙路寬光譜近紅外聲光可調(diào)諧濾光器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2017(6):146-150.