Разработка акустооптических перестраиваемых фильтров является одной из наиболее обсуждаемых проблем в современной акустооптике в связи с очень широкой областью применений таких устройств в квантовой электронике, спектрометрии и спектрополяриметрии, флуоресцентной спектроскопии, спектральной обработке информации, телекоммуникационной сфере и т.д.

Принцип рпботы АО фильтров основан на зависимости длины волны дифрагированного светового излучения от акустической частоты. Существует два большихькласса акустооптических фильтров – коллинеарны и не коллинеарные фильтры - в зависимости от геометрии акустооптического взаимодействия. здесь мы будем рассматривать только не коллинеаарные АО фильтры на основе кристалла парателлурита TeO2. Принципиальная геометрия акустооптического взаимодействия в АО фильтре показана на Fig. 1f. Поляризация падающего светового излучения может быть обыкновенной или необыкновенной. Для определенности будем рассматривать обыкновенную поляризацию. Далее используется следующая система обозначений:

угол между акустическим волновым вектором и кристаллографической осью Z;

угол между входной и выходной оптическими гранями ячейки АО фильтра (необходим для компенсации углового сдвига дифрагированного пучка вызванного изменением его длины волны при АО дифракции);

угол между волновым вектором падающего света и осью [110] кристалла;

угол между ориентациейй входной оптической грани и волновым вектором ультразвука;

угол между дифрагированным и не дифрагированным светом на центральной частоте;

длина преобразователя.

Угол падения и центральная частота фильтра определяются следующими соотношениями:

Соотношения (4d) и (5d) отвечают геометрии приведенной на Fig. 1f, соответственно. Показатели преломления для обыкновенно и необыкновенно поляризованых пучков, определяются с учетом дисперсии.

Скорость ультразвука зависит от угла как:

где и это скорости ультразвука вдоль осей [110] и [001], соответственно. Значение определяется углами и

Угол между дифрагированным и не дифрагированным пучками определяет поле зрения фильтра; он может быть расчитан по формуле

Основные параметры фильтра - спектральное разрешение и спектральная полоса перестройки . Спектральное разрешение по уровню 3 dB определяется выражением:

Полоса перестройки определяется частотной полосой пьезопреобразователя. Как правило, она не превышает октавы, особенно в УФ диапазоне.