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分析影响窄带滤光片性能的两个主要因素

发布时间:2021-08-23      点击次数:820
       所谓窄带滤光片,是从带通滤光片中细分出来的,其定义与带通滤光相同,也就是这种滤光片在特定的波段允许光信号通过,而偏离这个波段以外的两侧光信号被阻止,窄带滤光片的通带相对来说比较窄,一般为中心波长值的5%以下。
  在实际生产过程中,中心波长的位置与设计值总有或多或少的一点差异,所以在规定中心波长时,一般都要加上一个容差范围。这个容差范围是由实际使用条件决定的,通常情况下,带宽越窄,容差就越小。
  随着窄带滤光片在国防、通讯、环保、分析仪器、航空、航天等各个领域的广泛应用,对其性能也提出了更高的要求。
  影响窄带滤光片性能的两个主要因素是:温度和吸湿。
  分析其光学性能与聚集密度、温度变化和吸湿等因素之间的关系。根据吸湿及温度引起窄带滤光片各层膜的厚度误差,给出了吸湿前后及温度变化前后光谱漂移的模型。通过对窄带滤光片的光学稳定性进行分析和初步实验,提出了改善窄带滤光片光学性能的措施。
  全介质窄带滤光片暴露于空气后,很快出现宏观上的吸水现象。先是膜层表面上出现许多吸水斑点,之后逐渐扩大并连成一片,形成均匀的吸水层。待膜层吸水达到稳定后,测量滤光片的透射率就会发现,不仅峰值波长移向长波,而且峰值波长的透射率也有所增加。引起原因:薄膜中存在一定数量的孔隙,在膜层未吸水前,膜层中的孔隙为空气所填充,其折射率为1,吸水后,孔隙被水填充,水的折射率为1.33。由于孔隙内折射率的变化,使得膜层的平均折射率增加,又由于膜层的光学厚度随着折射率增加而增加,因此出现了滤光片峰值波长移向长波的现象。
  工作环境温度对窄带滤光片光学性能的影响:窄带滤光片随环境温度变化发生的漂移可以归因于薄膜材料的折射率温度系数及其热膨胀系数。窄带滤光片的光学特性对温度变化比较敏感。对于具有正温度系数的材料,当温度变化很小时,随温度的上升,主要的影响就是波峰向长波方向移动;当温度变化较大时,通常滤光片的湿气会放出来,有可能引起波峰向短波方向移动。
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