入射角(AOI)的变化如何影响阻挡带的光密度(OD)?

|K WONG

对于薄膜光学带通滤光片,当入射角 (AOI)偏离其设计角度(通常为 0° 或正入射)时,会对其阻挡带中的光密度 (OD)产生深远影响。

增加AOI最显著的影响是滤光片的整个光谱响应会向短波长方向移动。这通常被称为“蓝移”。

以下是AOI变化如何具体影响阻挡带中光密度的细分:

1. 特定波长的光密度损失

由于随着AOI的增加,整个透射和阻挡曲线向短波长方向移动,因此在特定目标波长处的OD会发生剧烈变化。

  • 如果您依靠滤光片提供高 OD(例如,OD6)来阻挡 1064nm 处的特定激光线,则增加 AOI将使滤光片的透射带向蓝色方向移动。
  • 如果透射带或旁带波纹移至您的目标波长上方,则该特定波长处的 OD 将骤降,从而允许光线泄漏。

2. 偏振分离(S 和 P 偏振)

在正入射 (0°) 时,光的行为与偏振状态无关。然而,随着AOI的增加,入射光会分离成两种正交偏振状态:s 偏振和 p 偏振。

  • P 偏振光比 s 偏振光经历更大的蓝移。
  • S 偏振光的移位较小,但其透射带边缘通常会变窄,并且其阻挡带的行为可能会有所不同。
  • 对 OD 的影响:由于两种偏振状态的移位量不同,因此透射带和阻挡带之间的急剧过渡边缘会变得“模糊”或变宽。如果您使用非偏振光,这种分离会降低滤光片边缘的陡度,从而有效降低通带旁过渡区域的 OD

3. 最大光密度下降

薄膜干涉滤光片采用高折射率和低折射率材料交替层构成,针对特定角度进行了优化,以在阻挡区域产生完美的相消干涉。

  • 当角度变化时,光通过这些微观层的光程长度也会发生变化。
  • 这种相位失配会降低相消干涉的效率。因此,阻挡带的绝对最大深度会在较高角度下降低。在 0° 处达到 OD 7 的滤光片在 45° 时可能会由于这些相位误差而导致整体阻挡效率降低。

移位公式

作为参考,中心波长(以及阻挡带的相应移位)的移位可以使用标准纯文本方程进行估算:
移位波长 = 设计波长 * [1 - (sin( AOI) / 有效折射率)2] 的平方根

 

0 条评论

发表评论

请注意,评论必须在发布之前获得批准。