超窄帶濾光片光譜特性測試與修正

超窄帶濾光片光譜特性測試與修正

超窄帶濾光片是一種光學元件，它可以過濾掉光譜中特定波長

的光線，而將其余波長的光線通過。這種濾光片具有高光譜分

辨率、高透過率和窄帶濾波特性等優點，因此廣泛應用于光譜

分析、激光調制和光學通信等領域。然而，由于制造工藝和材

度控制是指控制膜層厚度誤差，以保證濾波器的帶通寬度、透

過率等性能穩定。膜層結構優化是指采用優化的膜層結構，以

減小色散和波長漂移等誤差。

在濾光片使用過程中，由于環境溫度、濕度等因素的影響，濾

1.透過率測試：透過率測試是確定濾光片對不同波長光的透過

率，在測試中通常通過測量濾光片透過的光強度與入射光強度

之比計算得到，結果以透過率曲線的形式呈現。濾波器的透過

率會隨波長的變化而變化，透過率曲線上的峰值位置和寬度能

反映濾波器的濾波效果和帶通寬度。

需要進行光譜特性的修正。

1.材料選擇：材料選擇是制造過程中誤差控制的關鍵因素之一，

如硅、鍺、鈮酸鋰等材料具有較小的色散和良好的熱穩定性，

通常被用于超窄帶濾光片的制造。

2.膜層厚度控制：膜層厚度誤差可能會導致濾波器帶通寬度的

偏差，制造過程中應控制制造誤差，提高膜層厚度控制精度。

一、光譜特性測試

1.透過率測試

濾光片的透過率測試是評估濾波片性能的重要方法，可以確定

濾波器對某種波長的光線的透過率。測試時可以將測試樣品放

置在光路中，使用帶狹縫的單色光源直接照射在樣品上，再通

帶通寬度測試通常是通過測量半峰全寬（FWHM）來實現的。

FWHM 是指峰值處的透過率降至該值的一半時的波長范圍。

測試時通常采用卡爾索普拓撲，設置一個連續的波長掃描范圍，

通過檢測器獲得濾波器透射率的數據，再通過計算確定濾波器

的帶通寬度。帶通寬度越窄，則濾波器的折射率和反射率越高，

濾波器的精度也就越高。

3.波長漂移測試

不受環境影響和使用時間的濾波器性能是很難得到的，特別是

對于那些在活動或溫度變化環境中使用的濾波器，性能的穩定

色散是超窄帶濾光片中另一個重要的性能參數。

色散量是指單位波長差下透過濾波器的光強度比，通常用來描

述濾波器對顏色的選擇能力。與帶通寬度不同，色散量越小，

則濾波器的性能穩定性越高。在實際應用中，顏色的不同是根

據組合不同的波長范圍達到的，并且不同顏色的觀察是依賴于

不同波長范圍的光線的折射的。

通常用色散器測量濾波器的色散量。測試方法為，通過調節白

優化膜層結構設計方法，也是減小濾波器色散和波長漂移的有

效方法之一。通過調節不同材料的層數，可以優化濾波器的性

能。如預測濾波器的波長響應和良好的模擬工具，以確定濾波

器的理論衰減曲線和優化設計。

光片的性能。

總之，光譜特性測試和修正是超窄帶濾光片制造和應用中非常

重要的環節。通過測試手段可以得到濾波器的光學特性數據，

通過修正手段可以優化濾波器性能，提高其在實際應用中的穩

定性和可靠性。不斷發展和改進相關的方法和技術，有望進一