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。
还需要考虑的因素有相对比较大的光入射角和偏振相关损耗。

带通滤波片

中心波长[纳米]

是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]

是指一个高透射率区域。它通常是由通带宽度、峰IL和波纹来确定。通带宽度为纳米,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]

是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

是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可以根据光的偏振状态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]

插入损耗峰值(IL)(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。

反射隔离度(分贝)

是指在通带内的最大反射率与反射带的最小反射率之差。由于反射带的最小反射率经常接近于0 分贝, 所以,反射隔离度通常受通带中的最大反射率控制。对于无吸收的滤波片,它的透射率和反射率之和必须等于1。因此,通带特定的反射隔离度与通带峰值IL和波纹总和之间通常存在着一种关系即:

如果已知的反射隔离为-15分贝(对应于3.2%的反射率) ,那么,根据T + R = 1,则通带中的最小透射率为T = 100-3.2= 96.8%,这相当于一个0.14分贝的透射损失。因此,为了达到-15分贝的反射隔离度,透射损失必须小于0.14分贝。注意,如果指定最大允许透射损失为0.2分贝以及反射隔离度为-15分贝,那么,达到必要的反射隔离度的覆盖透射损失是0.14分贝。

带通滤波片