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濾光片的中心波長和帶寬有什么關(guān)系

2024-07-08 派大莘

濾光片的帶寬的聯(lián)系常用于帶通濾光片(細分為窄帶和寬帶)中,描述中心波長與帶寬FWHM之間的聯(lián)系,我們先了解這兩者的定義先。

 濾光片的中心波長和帶寬有什么關(guān)系

(圖中為帶通濾光片參數(shù)圖,(λL-λR)便是帶寬)

帶寬(FWHM)

帶寬,也叫半峰全寬、半寬度、半峰寬度(不叫半帶寬),字面意思就是光通帶峰值透過率一半位置的總寬度。在濾光片,尤其在窄帶濾光片中,帶寬的值越大,則代表濾光片允許通過覆蓋波段范圍越廣;相反之,帶寬越小,濾光片的波長選擇范圍越小,選擇性更多,在一些精密檢測儀器中的應(yīng)用,波長選擇越小,則精度越高。

 

中心波長(CWL)

中心波長常用于帶通濾光片的定義為,通帶內(nèi)帶寬的中點波長,也可以作為描述濾光片透過率的最大值所對應(yīng)的波長,也可以作為峰值波長的參考。在實際的應(yīng)用中,如紫外可見分光光度計中,中心波長的選擇可以精確地測量特定波長的光譜特性。比如,在熒光顯微鏡中,激發(fā)濾光片的中心波長則決定了激發(fā)光的波長,進而影響熒光染料的激發(fā)效率。

 窄帶濾光片

中心波長與帶寬的關(guān)系

共同決定光譜特性:中心波長和帶寬共同決定了濾光片的光譜透過特性。中心波長確定了濾光片的主要作用波長,而帶寬則定義了這一波長周圍允許透過的光譜寬度,即精度。

 

影響使用效果:在選擇濾光片時,需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求來確定合適的中心波長和半帶寬。例如,在需要高光譜選擇性的應(yīng)用中,應(yīng)選擇中心波長準確、帶寬較窄的濾光片;而在需要較寬光譜范圍的應(yīng)用中,則可以選擇半帶寬較大的濾光片。

 

相互制約:從制造技術(shù)角度看,濾光片的中心波長和帶寬之間存在一定的制約關(guān)系。一般來說,帶寬越小,濾光片的加工難度越大,成本也越高。因此,在設(shè)計和制造濾光片時,需要在中心波長和半帶寬之間進行權(quán)衡和優(yōu)化。

 

綜上所述,濾光片的中心波長和半帶寬是緊密相關(guān)的兩個參數(shù),它們共同決定了濾光片的光譜特性和使用效果。在選擇濾光片時,需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和場景來綜合考慮這兩個參數(shù)的影響,當然,這兩個參數(shù)只是作為濾光片的參數(shù)參考的兩個,同時還需要更加實際的應(yīng)用情況確定濾光片的指標。