近些年来,因为声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter,AOTF)的非共线型使其具备扫描速度快、调制带宽宽、入射光孔径大等特点,采用AOTF基础部件研制的成像光谱和成像光谱偏振技术得到广泛应用。各向异性材料的AOTF,其衍射光波长同时与超声频率、入射光的波长有关。这种存在于各向异性晶体介质中的声光互作用现象可以通过反常布拉格原理进行解释。目前普遍使用的声光互作用介质是二氧化碲,在满足切线平行动量匹配条件的条件下,二氧化碲具备非常优异的性能。其具有的慢切变波模式可以使声光器件的声光优值明显提高,这一点对应用至关重要。首先通过介绍压电超声换能器和AOTF的研究现状,明确文章的主要内容和研究意义。其次,阐述压电超声换能器的基本工作原理。压电换能器是应用材质的逆向压电效应将电信号转变成同频率的超声信号的装置,利用坐标变换确定压电系数及压电柔顺常数随坐标的变化,从理论上确定纯切变模式的切型。第三,说明AOTF的工作原理,并依据参量互作用的基本方程,对AOTF的原理展开剖析,得到切线平行动量匹配关系与AOTF的主要参数。第四,通过理论分析,确定AOTF设计中的膜层结构,包括材料的选择,及厚度参数的确定,并通过Comsol Multiphysics仿真软件对设计的性能加以验证,最后通过实验确定AOTF的光谱分辨率及带宽特性。