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带通滤波片教程

带通滤波片 (BPF) 用于传输(透射)某一波长范围内的光,阻隔(反射)通带两侧波长段的光。高透射率的区域称为通带和高反射率的区域称为阻隔或反射带。通带和反射带是由过渡带分开的。这些滤波片的难度主要取决于过渡带的陡度、通带的宽度以及通带内的波动和插入损耗的指标要求。在入射角较高的情况下,也可以考虑偏振相关损失。

带通滤波片

中心波长【纳米】

指曲线上透射率相等的两个点所对应的波长的平均值。一般来说,这个位置在半高宽 (FWHM) 或者 -3 分贝处。在这个位置上的任何波纹或其他通带缺陷都不会影响中心波长的计算。

通带 (PB)【纳米】

指一个高透射率区域。它通常是由通带宽度、IL 峰值波纹来确定。通带宽度单位为纳米,它是指透射率曲线峰值以下在某一水平位置上的两点之间的波长宽度。例如,通带在 -0.3 分贝:1530 纳米到 1570 纳米 通过定义一个中心波长 (CWL) 和通带宽度也可以指定通带。

例如,中心波长在 -0.3分贝:1550 +/- 0.5 纳米 通带在 -0.3 分贝 > 40 纳米

反射带 (RB) 【纳米】

指一个高反射率的区域。反射带宽度定义为纳米,它是相对于峰值透射率的某处透射率水平。例如:RB @ -30 分贝:1450-1525 纳米以及 1575-1630 纳米 反射带也可以通过定义一个中心波长 (CWL)、反射带宽度以及其工作波长范围来指定。例如:RB @ -30 分贝 <50 纳米 工作范围 1450-1630 纳米

死区

指通带和反射带之间的区域。这个区域被称作死区或过渡带,它通常不含任何透射率指标。通常,过渡斜率在通带和反射带指标中是固有的。

偏振相关损耗 (PDL)【分贝】

对于给定波长的光,偏振相关损耗是指它在所有偏振状态下所观察到的透射率或反射率的最大变化。PDL 可根据光的偏振状态s和p的差值来计算。即:透射率 PDL (l) 【分贝】= Ts (l)【分贝】- Tp (l)【分贝】

插入损耗 (IL) 峰值【分贝】

插入损耗峰值是指通带内的最大透射值。峰值 IL = T(lPeak)【分贝】 例如:通带内的峰值 IL < 0.1 分贝

波纹【分贝】

通常,通带的波纹是指通带宽度内的最大和最小透射率之差(参见上图)。请注意,此通带波纹与基片标准具波纹不同。

反射隔离【分贝】

这是通带最大反射率和反射带最小反射率之间的差异。反射带的最小反射率很多时候接近 0 分贝,所以反射隔离通常受通带最大反射率的控制。对于无吸收滤波片,透射率和反射率加起来必须等于一。因此,通带特定的反射隔离与通带峰值IL和波纹总和之间经常存在着一种关系即:如果反射隔离规定为 -15 分贝(对应于 3.2 % 的反射率),那么由于 T+R =1,通带中的最小透射率由 T=100-3.2=96.8 % 给出,等同于 0.14 分贝的透射损失。因此,为了达到 -15 分贝的反射隔离,透射损失必须小于 0.14 分贝。请注意:最小允许透射损失规定为 0.2 分贝,同时反射隔离为 -15 分贝,那么获得必需反射隔离要求的覆盖透射损失为 0.14 分贝。

带通滤波片