所谓窄带
滤光片,是从
带通滤光片中细分出来的,其界说与带通滤光相同,也便是这种滤光片在特定的波段允许光信号通过,而违背这个波段以外的两边光信号被阻止,
窄带滤光片的通带相对来说比较窄,一般为中心波长值的5%以下。
窄带滤光片的参数描绘:
中心波长
窄带滤光片的中心波长一般便是仪器或设备的工作波长,它是指通带中心方位的波长。图1为窄带滤光片的透过率曲线示意图。在图中,中心波长的详细界说如下:
其中,别离对应透过率为峰值的一半时通带左边和右侧的波长方位
在实践生产过程中,中心波长的方位与规划值总有或多或少的一点差异,所以在规定中心波长时,一般都要加上一个容差规模。这个容差规模是由实践运用条件决定的,通常情况下,带宽越窄,容差就越小。比方对10nm左右的带宽,中心波长的容差一般只允许到±2nm,关于30nm以上的带宽,就可以放宽到±5nm。
图1 窄带滤光片的参数示意图
带宽
带宽是指通带中透过率为峰值透过率的一半的两个方位之间的距离,有时也叫半高宽(不叫半带宽),英文字母经常用FWHM(Full Width at Half Maximum)表明。详细的带宽值界说如下:
带宽也是有容差的,其容差规模也带宽本身巨细有关,一般来说带宽越小,容差也跟着减小。带宽的挑选与采用的光源、需求的信号波长规模以及搅扰的巨细有关,针对应用实例将会进一步讨论。
峰值透过率
峰值透过率是指带通滤光片在通带中最高的透过率巨细。峰值透过率的高低要求视运用场合不同而不同。在噪声按捺和信号巨细的要求中,假如对信号巨细更重视,希望能提高信号的强度,这种情况下需求高的峰值透过率,假如对噪声按捺更加重视,希望得到更高的信噪比,则可以降低一些峰值透过率的要求,而提高截止深度的要求。
截止规模
截止规模是指除了通带以外,要求截止的波长规模。关于窄带滤光片来说,有一段是前截止,便是截止波长小于中心波长的一段,还有一段长截止,截止波长高于中心波长的那一段。假如细分的话,要对两个截止波段别离进行描绘,但一般情况下只要指明窄带滤光片需求截止的最短波长和最长波长就可以知道该滤光片的截止规模了。在确认截止规模时,不能简单地说"除了通带以外,其他的都不需求",这样描绘过于理想化,在实践制作过程中会遇到麻烦。
截止规模的挑选与采用的光源、所处的搅扰光波长规模和所用的接收器的光谱响应规模有关。
截止深度
截止深度是指截止带中允许能透过光的最大透过率巨细。对不同的应用体系对截止深度要求不同,比方关于运用在激发光荧光的场合,一般要求截止深度在T<0.001%以下,在一般的监控识别体系中,截止深度T<0.5%有时现已足够。详细的截止深度视光源的强度、搅扰光的巨细以及对信噪比的需求来定。同样的,我们在确认截止深度指标时不能说"除了通带以外,截止带的所有光透过率为零!"
为简洁起见,经常用OD值来表明截止深度。OD值与透过率之间的联系如下所示:
比方T<0.01%,其透过率为10-4,对应OD值为4,关于T<1%,对应的OD值为2
入射视点
入射角是指入射光线与滤光片法线之间的夹角。如图2所示。
图2 入射角示意图,θ1, θ2, θ3代表入射角
不要把入射角误解为光源方位与滤光片中心的连线和滤光片法线之间的夹角。假如没通过准直光路,即使是把光源方位安装到滤光片的中心法线上,光线还是发散的,也便是入射角不会是0°。
假如入射光线与滤光片的法线夹角有一定规模,那么要指明这个夹角的详细规模,因为干涉滤光片的规划对视点十分敏感,关于0°下规划的窄带滤光片,假如在不同视点下运用,其作用是完全不同的。图3是以850nm窄带滤光片为例,当入射视点增大时,中心波长的方位不断向短波移动。只要是干涉滤光片,这个视点效应无法避免,这是干涉滤光片的根本特性。从图中可以看出,当一个850nm的窄带滤光片在50°下运用时,它不再是一个850nm的窄带滤光片,而变成了770nm的窄带滤光片。有些用户会反映,在用广角镜头拍照物体时,加了窄带滤光片后,发现只能拍到中心部分的物体,边上的都很暗,认为窄带滤光片只有中心透,边缘不透,这种认识是不对的,窄带滤光片整个表面都是均匀的,主要还是因为大视点入射时,滤光片的透光波段向短波移了,而短波部分又没有光源造成的。
图3 不同入射角对干涉滤光片透过特性的影响
以上六个参数在运用和挑选窄带滤光片都必须考虑到,不同的性能指标要求带来不同的滤光片制作本钱。