Filtro de banda estrecha

Definición del filtro de banda estrecha

El llamado filtro de banda estrecha está subdividido del filtro paso de banda y tiene la misma definición que el filtro paso de banda, es decir, el filtro permite que la señal luminosa pase en una banda específica, y se desvía de esta banda. Las señales ópticas en ambos lados están bloqueadas, y la banda de paso del filtro de banda estrecha es relativamente estrecha, normalmente menos del 5% del valor de la longitud de onda central.

Descripción de los parámetros del filtro de banda estrecha:

1, longitud de onda central

La longitud de onda central de un filtro de banda estrecha es normalmente la longitud de onda operativa del instrumento o dispositivo, que es la longitud de onda en el centro de la banda passband.

La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra la curva de transmitancia de un filtro de banda estrecha.

En la figura, la definición específica de la longitud de onda central (λc) es la siguiente:

Λc =(λ_L+ Λ_R)/2

Donde, λ_LΛ_RRespectivamente, las posiciones de longitud de onda de los lados izquierdo y derecho de la banda de paso cuando la transmitancia es la mitad del valor máximo.

En el proceso de producción real, la posición de la longitud de onda central es siempre más o menos diferente del valor del diseño. Por lo tanto, al especificar la longitud de onda central, generalmente se añade un rango de tolerancia. Este rango de tolerancia está determinado por las condiciones de uso reales. En general, cuanto más estrecha sea la anchura de banda, menor será la tolerancia. Por ejemplo, para un ancho de banda de unos 10 nm, la tolerancia de la longitud de onda central generalmente solo puede ser ± 2 nm, y para un ancho de banda de 30 nm o más, se puede relajar hasta ± 5 nm.

2, ancho de banda

El ancho de banda se refiere a la distancia entre dos posiciones en la banda de paso cuya transmitancia es la mitad de la transmitancia máxima.

FWHM (ancho completo a la mitad como máximo)

FWHM = λ_R-Λ_L

El ancho de banda también es la tolerancia, y el rango de tolerancia también está relacionado con el tamaño del ancho de banda en sí. En términos generales, cuanto menor sea el ancho de banda, menor será la tolerancia. La elección del ancho de banda está relacionada con la fuente de la luz utilizada, el rango de longitud de onda de la señal requerida y la cantidad de interferencias, que se analizará más a fondo en los ejemplos de aplicación.

3, transmisión máxima

La transmisión máxima es la tasa de transmisión más alta del filtro paso de banda. La transmitancia máxima debe ser diferente dependiendo de la aplicación. En los requisitos de supresión de ruido y tamaño de la señal, si el tamaño de la señal se refiere más, es conveniente aumentar la intensidad de la señal. En este caso, se requiere transmisión máxima. Si se trata más bien de la supresión del ruido, es conveniente obtener una señal de ruido más alta. En comparación, se puede reducir el requisito de una cierta transmitancia máxima y aumentar el requisito de la profundidad de corte.

4, rango de corte

El rango de corte se refiere al rango de longitud de onda que debe cortarse además de la banda de paso. Para un filtro de banda estrecha, hay una sección que es el corte frontal, es decir, una sección donde la longitud de onda de corte es más pequeña que la longitud de onda central, Y una sección donde la longitud de onda de corte es más alta que la longitud de onda central. Si se subdividen, las dos bandas de corte se describe por separado, pero en general, el rango de corte del filtro se puede conocer especificando la longitud de onda más corta y la longitud de onda más larga que el filtro de banda estrecha necesita cortar. Al determinar el rango de corte, no puedes simplemente decir "Nada más que la banda passband", así que la descripción es demasiado ideal y tendrás problemas en el proceso de producción real.
La elección del rango de corte está relacionada con la fuente utilizada, el rango de longitud de onda de la luz interferencia y el rango de respuesta del receptor utilizado.

5, densidad óptica

La densidad óptica se refiere a la máxima transmitancia de luz en la banda de corte. Los diferentes sistemas de aplicación tienen diferentes requisitos para la profundidad de corte. Por ejemplo, en el caso de la agitación de la fluorescencia, la profundidad de corte generalmente debe ser inferior a 0.001%. En el sistema ordinario de monitoreo y reconocimiento, la profundidad de corte T < 0.5% es a veces suficiente. La profundidad de corte específica depende de la intensidad de la fuente de luz, el tamaño de la luz de interferencia y el requisito de la relación señal-ruido. Del mismo modo, al determinar los indicadores de profundidad de corte, no podemos decir "¡Toda transmisión de luz de la banda de corte es cero, excepto la banda passband!". Para mayor simplicidad, los valores OD se utilizan a menudo para representar la densidad óptica. La relación entre el valor OD y La transmitancia se muestra de la siguiente manera:

OD =-Registro₁₀(T)

Por ejemplo, si T < 0.01%, su transmitancia es 10-4, el valor OD correspondiente es 4; Si T < 1%, el valor OD correspondiente es 2.

6, ángulo de incidencia

El AOI es el ángulo entre el rayo de incidentes y el filtro normal.

No confunda el ángulo del accidente con el ángulo entre la posición de la fuente de luz y la línea entre el centro del filtro y el filtro normal. Sin una trayectoria de colisión, incluso si la fuente de luz central del filtro se coloca en la línea normal, la luz seguirá variando, lo que significa que el ángulo de incidencia no será 0 °.
Si el ángulo entre el rayo incidental y la línea normal del filtro tiene un cierto rango, entonces se debe especificar el rango específico del ángulo incluido, debido a que el diseño del filtro de interferencia es muy sensible al ángulo, y para el filtro de banda estrecha diseñado a 0 °, si se usa en diferentes ángulos, El efecto será completamente diferente. La figura 3 toma como ejemplo el filtro de banda estrecha de 850nm. Cuando el ángulo de incidencia aumenta, la posición de la longitud de onda central se mueve continuamente a la onda corta. Mientras se trata de un filtro de interferencia, este efecto angular no se puede evitar, que es La característica básica del filtro de interferencia. Como se puede ver en la figura, cuando se utiliza un filtro de banda estrecha de 850nm a 50 °, ya no es un filtro de banda estrecha de 850nm, pero un filtro de banda estrecha de 770nm. Algunos usuarios reflexionarán en los objetos con lente gran angular, añadirán el filtro de banda estrecha, que se encuentra solo en la sección media del objeto, es muy oscuro, en el borde del pensamiento entre Filtro de banda estrecha solamente, borde, ese es el conocimiento incorrecto, filtro de banda estrecha toda la superficie es uniforme, Principalmente debido al gran ángulo de incidencia, filtra la banda pervitiva a la luz se mueve hacia la onda corta, y la parte de onda corta debido a que no hay luz.

Los seis parámetros anteriores deben ser tomados en cuenta al usar y seleccionar filtros de banda estrecha. Los diferentes índices de rendimiento requieren diferentes costes de fabricación de los filtros.