AOTF 是一种基于声光效应的电控可调谐滤波器，通过调节射频信号频率可快速选择特定波长的光，具有无机械运动部件、调谐速度快、分辨率高等优势，在光谱分析与成像领域具有广泛应用。

一、光谱分析

1. 快速光谱扫描
   AOTF 可实现微秒级波长切换，适用于实时光谱分析。例如，在原子发射光谱分析中，AOTF 可替代传统光栅或棱镜分光系统，通过电信号快速选择分析波长，显著提高分析速度和动态范围。

2. 高分辨率光谱测量
   结合高灵敏度探测器，AOTF 可实现高分辨率光谱分析。例如，在拉曼光谱分析中，AOTF 可替代荧光分光计中的激励单色仪，用于碳氰染料的检测，通过快速波长转换特性，可获得 100 nm 范围的光谱。

3. 多光谱同时分析
   AOTF 可通过计算机灵活选取光波长，实现线性扫描输出、随机输出或多波长混合输出。例如，在高效液相色谱分析中，AOTF 可用于分离氯苯，并在化合物洗脱时获得宽波长范围的光谱。

二、光谱成像

1. 高光谱成像
   AOTF 作为分光元件，可获得目标的空间、光谱和偏振信息。其波长调谐范围覆盖紫外到长波红外区域，切换速度快，适用于多光谱和高光谱成像。例如，AOTF 高光谱成像仪可用于荧光研究、光谱反射和透射成像，光谱分辨率达 1.5 nm（450 nm 波段）至 3 nm（800 nm 波段）。

2. 医学成像
   在医学领域，AOTF 可用于多光谱细胞成像和光谱反射成像。例如，结合显微光谱数据处理技术，AOTF 可实现生物组织样本的化学组成和物理特征分析，通过平滑预处理和多元散射校正，消除散射影响，修正基线偏移，获得准确的病理组织成分信息。

3. 天文观测
   AOTF 在天文光谱成像中具有重要应用。例如，嫦娥三号探测器的红外光谱成像仪采用 TeO₂ 单晶作为声光介质的非共线 AOTF，获取月球表面的可见光波段波谱信息及红外光谱和图像曲线，用于矿物组成和分布研究。

4. 工业检测
   AOTF 可用于材料成分分析和激光加工。例如，在氨纶预聚体 NCO 含量在线检测中，AOTF 近红外光谱仪可实时监测反应动态过程，通过化学分析方法建立数学检测模型，实现预聚合反应过程中 NCO 含量的在线监测和控制。

三、技术优势

• 体积小，无机械运动：AOTF 体积小，抗干扰能力强，适合集成到便携式或微型化光谱分析设备中。

• 通光孔径大：大入射角孔径和输出孔径，适合成像应用，且在调谐范围内衍射光光谱分辨率和衍射效率高。

• 结构简单，工作方式灵活：可通过计算机灵活选择光波长输出方式，满足不同应用需求。

• 波长切换速度快：通常只有几个微秒，适用于实时动态分析。

四、应用实例

• 原子分子分析：将亚硒酸盐类 AOTF 用于电感耦合等离子体原子发射光谱法。

• 荧光光谱和拉曼光谱分析：AOTF 可代替荧光分光计中的激励单色仪，用于碳氰染料的检测。

• 环境计算与光计算：AOTF 技术易于实现仪器的微型化、智能化，对工作环境要求低，市场前景广阔。