了解光学带通滤光片的 FWHM - 完整指南

什么是 FWHM（半峰全宽）？

FWHM，即半峰全宽，是光学带通滤光片的一项关键规格，它定义了峰值透射率 50% 处的透射带宽度。该测量对于了解滤光片性能以及为您的光学应用选择合适的滤光片至关重要。

了解 FWHM 测量

FWHM 是透射曲线上透射率降至最大值一半时两点之间的波长差。例如，如果带通滤光片在 550nm 处的峰值透射率为 90%，则 FWHM 是在透射率等于 45% 的两个波长之间测量的。

FWHM 的主要特征

• 带宽定义： FWHM 直接决定光学系统的光谱带宽
• 选择性指标： FWHM 越窄，意味着光谱选择性越高，隔离度越好
• 信号质量：影响光谱应用中的信噪比
• 系统性能：影响光学测量的分辨率和灵敏度

FWHM 与其他带宽规格

虽然 FWHM 是最常见的带宽规格，但其他测量包括：

• FWHM（50% 分）：最广泛使用的标准
• 10% 带宽：以峰值传输的 10% 进行测量
• 1% 带宽：以 1% 的峰值传输进行测量
• 3dB带宽：用于电子应用，相当于~70%的传输

应用和重要性

FWHM 对于以下方面至关重要：

• 荧光显微镜：选择具有适当带宽的激发和发射滤光片
• 光谱学：确定光谱分辨率和测量精度
• 激光线滤波：从宽带光源中隔离特定激光波长
• 成像系统：控制色彩分离和图像质量
• 电信：管理光通信系统中的信道间隔

选择正确的 FWHM

选择 FWHM 时请考虑以下因素：

• 应用要求： FWHM 较窄，选择性更高；FWHM 较宽，吞吐量更高。
• 光源特性：将滤波器带宽与光源光谱相匹配
• 探测器灵敏度：信号强度和光谱纯度之间的平衡
• 环境因素：温度和角度敏感度随 FWHM 变窄而增加

技术考虑

使用 FWHM 规范时：

• 温度依赖性： FWHM 会随着温度变化而变化
• 角度敏感度：离轴照明可以扩大或改变 FWHM
• 制造公差：典型的 FWHM 公差范围为 ±2% 至 ±10%
• 测量标准：确保一致的测量条件以获得准确的规格

常见的 FWHM 值

不同应用的典型 FWHM 范围：

• 激光线滤波器： 1-10nm FWHM，用于精确的波长隔离
• 荧光滤光片： 10-50nm FWHM，可实现最佳信号收集
• 彩色滤光片： 50-100nm FWHM，可实现宽光谱覆盖
• 窄带滤光片： <10nm FWHM，可实现高光谱分辨率