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紅外帶通濾光片的光學(xué)原理與帶寬控制關(guān)鍵參數(shù)
紅外帶通濾光片是一種允許特定紅外波段光線通過、同時(shí)阻擋其他波段光線的光學(xué)元件，其核心光學(xué)原理基于多層薄膜干涉效應(yīng)。當(dāng)光線入射到濾光片表面時(shí)，多層光學(xué)薄膜（通常由金屬氧化物或氟化物等材料構(gòu)成）通過反射和透射的疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。特定波長的光因相長干涉增強(qiáng)透射，而其他波長的光因相消干涉被反射或吸收，從而實(shí)現(xiàn)波段選擇性。例如，法布利-珀羅（Fabry-Pérot）干涉結(jié)構(gòu)通過兩層反射鏡間的空氣層或薄膜層，使特定波長光在諧振腔內(nèi)多次反射后形成透射峰，實(shí)現(xiàn)窄帶濾波。
帶寬控制的關(guān)鍵參數(shù)包括：
中心波長（CWL）：透射峰的中心位置，需與目標(biāo)紅外信號(hào)波長精確匹配，如火焰探測中常用的4.3μm（CO?特征波長）。
半峰全寬（FWHM）：透射率降至峰值50%時(shí)的波長范圍，直接決定帶寬寬窄。窄帶濾光片F(xiàn)WHM可小于2nm，用于高精度檢測；寬帶濾光片F(xiàn)WHM可達(dá)數(shù)百納米，適用于覆蓋更廣的光譜區(qū)域。
峰值透過率：透射帶內(nèi)最高透過率，影響信號(hào)強(qiáng)度。高透過率（>90%）可提升探測靈敏度，但需權(quán)衡截止深度（帶外阻擋能力）。
截止深度（OD值）：帶外光線的阻擋程度，OD值越高（如OD4對(duì)應(yīng)透過率0.01%），抗干擾能力越強(qiáng)。
膜層設(shè)計(jì)與材料：通過調(diào)整薄膜厚度、折射率及層數(shù)，可優(yōu)化帶寬與中心波長。例如，增加膜層數(shù)可縮小FWHM，但需控制應(yīng)力以避免基片變形。
紅外帶通濾光片在火焰探測、氣體分析、熱成像等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其性能直接取決于帶寬控制的精度。通過優(yōu)化上述參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)特定波段的高效選擇與干擾抑制，滿足不同場景的需求。
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