如何选择滤波片

 

定制光学滤波片取决于滤波片的用途以及用户期望达到的性能。通常光学滤波片的技术指标包括透射、反射或吸收光的波长范围、入射角的调谐范围、非正常入射角光的偏振状态、相干光(激光或白炽光)、光束的功率密度、锥半角、基板材料、尺寸、厚度、光入射介质(空气或玻璃)、工作温度范围以及对周围环境的要求等。

 

入射角 (AOI) 和半锥角 (CHA)

入射角(AOI) 是准直入射光线与入射表面法线的夹角。锥半角(CHA) 是指非准直入射光线与入射角所形成的最大锥角。滤波片的光谱响应随着入射光线角度或锥半角的变化而改变。定制滤波片,需要提供入射角和半锥角的范围以及光束的功率密度,便于优化设计方案,满足用户需求。

 

通光孔径

当光学涂层延伸到每个滤波片的边缘时,通光孔径会小于滤波片的横向尺寸。对于未安装座圈的圆形滤波片,通光孔径通常大于OD的 90%。对于正方形和矩形滤波片,通光孔径需大于滤波片横向尺寸的 80%(呈椭圆形)。安装座圈的滤波片通光孔径取决于安装环的尺寸和厚度。所有滤波片规格仅可保证通光孔径区域内的性能。

 

滤波片的方向

为了最大限度地发挥预期的透射和截至作用,尽量减少自身荧光(自发荧光),使滤波片面向光线入射到指定的表面。镶圈的滤波片在安装环上通常标有箭头,表示光线入射的方向,而没有镶圈的滤波片会在表面标有划线或切切割标记,表示光线入射面。

 

偏振性

当光以非正常的入射角度入射到滤波片上时,光的偏振性可以通过与光波的电场取向相关联的两个正交向量分量来描述。偏振是以入射平面或平行于滤波片表面法线的平面为基准,包含入射光线和反射光线。垂直于入射平面的偏振分量称为“s”分量,平行于入射平面的分量称为“p”分量。

 

基材和滤波片尺寸

基板材料均采用熔融石英(如Borofloat、Schott BK7)、紫外级熔融石英(如Corning 7980)、高膨胀系数及杨氏模量的微晶玻璃(如WMS-15)等。材料尺寸(圆形、矩形或方形)及厚度可选,既可提供基于材料类型的标准尺寸(直径 12.5 毫米和 25 毫米)和厚度,也可按用户要求定制。

 

成品质量

滤波片的表面质量如划痕、麻点等,均依据美国军用标准 MIL-PRF-13830。如对滤波片上表面平直度或波前失真(透射波前或反射波前)有特殊要求,可按用户需求定制。

 

滤波片类型

滤波片主要有以下 4 种分类:

带通滤波片 (BPF)

边缘滤波片(长通LPF和SPF短通)

陷波滤波片

二向色滤波片(长通DLP二向色和短通DSP二向色)

 

电信类滤波片包括带通滤波片、长通滤波片、增益平坦滤波片 (GFF) 滤波片和固态标准具。

 

除了工作波长范围、入射角、半锥角、基材类型、基材厚度和公差、滤波片尺寸及公差、偏振要求、通光孔径和表面质量、工作温度范围,还需明确以下内容:

 

1、带通滤波片:通带波长范围和透射率、半高宽(FWHM)、反射带范围和截至深度等。如有通带纹波(Ripple)的要求,也需要注明。

 

2、边缘滤波片(长通、短通):透射波长范围、通带透射率、反射波长范围、截至深度、截断值、边缘陡度等。

 

3、陷波滤波片:通带波长范围和透射率、反射波段范围和截至深度。

 

4、二向色滤波片(长通二向色和短通二向色):透射波长范围和通带透射率,反射波长范围和反射率等。

 

5、电信级带通滤波片:通带宽度、半高宽(FWHM)、相邻隔离度、通带纹波、反射带范围、隔离度等。

 

6、增益平坦滤波片 (GFF) :目标透射谱线以及所需的峰到峰误差函数 (PPEF)。

 

7、固态标准具和单腔标准具:指定自由光谱范围(FSR)、精细度(F) 与自由光谱范围(FSR) 间的温度变化。单腔标准模具还应注明半高宽(FWHM)。

 

 

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