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分析影響窄帶濾光片性能的兩個主要因素

發布時間:2021-08-23      點擊次數:326
       所謂窄帶濾光片,是從帶通濾光片中細分出來的,其定義與帶通濾光相同,也就是這種濾光片在特定的波段允許光信號通過,而偏離這個波段以外的兩側光信號被阻止,窄帶濾光片的通帶相對來說比較窄,一般為中心波長值的5%以下。
  在實際生產過程中,中心波長的位置與設計值總有或多或少的一點差異,所以在規定中心波長時,一般都要加上一個容差范圍。這個容差范圍是由實際使用條件決定的,通常情況下,帶寬越窄,容差就越小。
  隨著窄帶濾光片在國防、通訊、環保、分析儀器、航空、航天等各個領域的廣泛應用,對其性能也提出了更高的要求。
  影響窄帶濾光片性能的兩個主要因素是:溫度和吸濕。
  分析其光學性能與聚集密度、溫度變化和吸濕等因素之間的關系。根據吸濕及溫度引起窄帶濾光片各層膜的厚度誤差,給出了吸濕前后及溫度變化前后光譜漂移的模型。通過對窄帶濾光片的光學穩定性進行分析和初步實驗,提出了改善窄帶濾光片光學性能的措施。
  全介質窄帶濾光片暴露于空氣后,很快出現宏觀上的吸水現象。先是膜層表面上出現許多吸水斑點,之后逐漸擴大并連成一片,最后形成均勻的吸水層。待膜層吸水達到穩定后,測量濾光片的透射率就會發現,不僅峰值波長移向長波,而且峰值波長的透射率也有所增加。引起原因:薄膜中存在一定數量的孔隙,在膜層未吸水前,膜層中的孔隙為空氣所填充,其折射率為1,吸水后,孔隙被水填充,水的折射率為1.33。由于孔隙內折射率的變化,使得膜層的平均折射率增加,又由于膜層的光學厚度隨著折射率增加而增加,因此出現了濾光片峰值波長移向長波的現象。
  工作環境溫度對窄帶濾光片光學性能的影響:窄帶濾光片隨環境溫度變化發生的漂移可以歸因于薄膜材料的折射率溫度系數及其熱膨脹系數。窄帶濾光片的光學特性對溫度變化比較敏感。對于具有正溫度系數的材料,當溫度變化很小時,隨溫度的上升,最主要的影響就是波峰向長波方向移動;當溫度變化較大時,通常濾光片的濕氣會放出來,有可能引起波峰向短波方向移動。
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