所謂窄帶濾光片,是從帶通濾光片(piàn)中細(xì)分出來的,其界說與帶通濾光相同,也便(biàn)是這種濾光片在特定的波段允許光信號通過,而違背這個波段以外的兩邊光信號被阻止,窄(zhǎi)帶濾光片的通帶相對來說(shuō)比較窄,一般為中(zhōng)心波長值的5%以下。
窄帶濾(lǜ)光片的參數描繪:
中心波長
窄帶濾光片的中心波長一般便(biàn)是儀器或設備的工作波長(zhǎng),它(tā)是指通(tōng)帶中心方位的波長。圖1為窄帶(dài)濾光片的透過率曲線示意圖。在(zài)圖中,中心(xīn)波長的詳細界說如下:
其中,別離對應(yīng)透過率為峰值的一半時通(tōng)帶左邊和右側的波長方位
在實踐生產過程中,中心(xīn)波長的方(fāng)位與規劃值總(zǒng)有或多或少的一點差異,所以在規定中心波長時,一般(bān)都要加(jiā)上一個容差規模(mó)。這個容差(chà)規模是由實踐運用條件決定的,通常情況下,帶寬越窄,容(róng)差就(jiù)越小。比方(fāng)對10nm左右的帶寬,中心波長的容差一般(bān)隻允許(xǔ)到(dào)±2nm,關於(yú)30nm以上的帶寬,就可以(yǐ)放寬到±5nm。
帶寬
帶(dài)寬是指通帶中透過率為峰值透過率的一(yī)半的兩個方位之間的距離,有時也叫半高寬(不叫半帶寬),英文字母經常用FWHM(Full Width at Half Maximum)表明。詳細的帶寬值界說如下:
帶寬(kuān)也是有容差的,其容差規模也帶寬本身巨細有關(guān),一般(bān)來說帶寬越小,容差也跟著減(jiǎn)小。帶寬的挑選與采用的光源、需求的信號波長規模以及攪擾的巨細有關,針對應用實例將會進一步討論。
峰值透過率
峰值透過率是指帶通濾光片(piàn)在通帶中最高的透過率巨細。峰值透過率的高低要求視運用場合不同(tóng)而不同。在噪聲按(àn)捺和信號巨細(xì)的(de)要求中,假如對信號(hào)巨細更重視(shì),希望能提高信號的強度,這種情況下需求高的峰值透過率,假如對噪聲按捺更加重視,希望得到更高的信噪比,則可以降低一些(xiē)峰值透過率的(de)要(yào)求,而提高截止深度的要求。
截止規模
截止規模是指除了(le)通帶以外,要求截止的波長規模。關於窄帶濾光片來說,有一段(duàn)是前截止,便是截止波長小於中心波長的一段,還有一段長截(jié)止,截(jié)止波長高於中心波長的那一段。假如細分(fèn)的話,要對兩個截止波段別(bié)離進行描繪,但(dàn)一般情況下隻要指明窄帶濾光片需求截(jié)止的最短(duǎn)波長和最長波長就可以知道該濾光(guāng)片的截止(zhǐ)規模(mó)了(le)。在確認(rèn)截止(zhǐ)規(guī)模時,不能簡單地說"除了通帶以(yǐ)外,其(qí)他的(de)都不需求",這樣描繪過於理想化,在(zài)實踐製作過程中會遇(yù)到麻煩。
截止規模的挑選與采用的光源、所處的攪擾光波長規(guī)模和(hé)所用的接收器(qì)的光譜響應規模有關。
截止深度
截止深度(dù)是指截止帶中允許能透過光的最大透過率巨細。對不同的(de)應用體係對截止深度要求不同,比方關於運用在(zài)激發光熒光的(de)場合,一般要求截止深度在T<0.001%以下,在一般的監控(kòng)識別體係中,截(jié)止深度T<0.5%有時現已足夠。詳細的截止深度視光源的強度(dù)、攪擾光的巨細以及對信噪比的需求來定。同樣的,我們在確認(rèn)截止深度指標時不能說"除了通帶以外,截止帶的所有(yǒu)光透過率為零!"
為簡潔起見,經(jīng)常用OD值來表明截止深度。OD值與透過率之間的聯係如下所示:
比方T<0.01%,其(qí)透過率為10-4,對(duì)應OD值為4,關於T<1%,對應的(de)OD值為(wéi)2
入射(shè)視點
入射角是指入射光線與濾光片法線之間的夾角。如圖2所示(shì)。
圖2 入射角示意圖,θ1, θ2, θ3代表入射角
不要把入射角(jiǎo)誤解為光源方位與濾光(guāng)片中心(xīn)的連線和濾光片法線之間的夾角。假如沒通過準直光路,即使是把光源方位安裝到濾光片的中心法線上,光線還是發散的,也便(biàn)是(shì)入射角不會是(shì)0°。
假如入(rù)射光線與濾光片的法線夾角(jiǎo)有一定規模(mó),那麽要指明這個夾角的詳細規模,因為幹涉濾光(guāng)片的規劃對視點十分敏感,關於0°下規劃的窄帶濾光片,假如在不同視點下運用,其作用是完(wán)全不同的。圖3是(shì)以850nm窄帶濾光片為例,當入射視點增大時,中心(xīn)波長的方位(wèi)不斷向短波移動。隻要是幹涉濾光片,這個視點效應無法避免,這是幹涉濾光片的根本特性。從圖中可以看出,當一個850nm的窄帶濾光片在50°下運用時,它不再(zài)是一個850nm的窄帶濾光片,而變成了770nm的窄帶濾光片。有些用戶會反(fǎn)映,在用廣角鏡頭拍照物體時,加了窄帶濾(lǜ)光片後(hòu),發現隻(zhī)能拍(pāi)到中心部分的物體,邊上的都很暗,認為(wéi)窄帶(dài)濾光片隻有中心透(tòu),邊(biān)緣(yuán)不透,這種(zhǒng)認識是(shì)不對的,窄(zhǎi)帶濾光(guāng)片整個表麵都是均勻的,主要還是因為大視點入射時,濾光片的(de)透光波段向短(duǎn)波移了,而短波部分又沒有光源造成(chéng)的。
圖3 不(bú)同入(rù)射角對幹涉濾光片透過特性的(de)影響