長波通過狭帯域フィルタの6つのパラメータ

狭帯域フィルタとは帯域通過フィルタから細分化されたものであり、その定義は帯域通過フィルタと同じである。これにより、光信号が特定の帯域を通過することができ、帯域外の光信号が遮断される。狭帯域フィルタの通過帯域は比較的狭く、通常は中心波長値の5%未満である。狭帯域フィルタのパラメータを以下に説明する。

狭帯域フィルタの中心波長

狭帯域フィルタの中心波長は、通常、機器または装置の動作波長である。通過帯域の中心位置の波長を指します。実際の製造過程では、中心波長の位置は常に設計値とわずかに異なるため、中心波長を指定すると公差範囲が増加することが多い。この公差範囲は実際の使用条件によって決定される。通常、帯域幅が狭いほど許容値は小さくなります。例えば、10 nm程度の帯域幅に対して、中心波長の許容差は通常±2 nmしか許されず、30 nm以上の帯域幅に対して±5 nmまで緩和することができる。

狭帯域フィルタ帯域幅

帯域幅とは、通過帯域の透過率がピーク透過率の半分である2つの位置間の距離を指す。半帯域幅ではなく半帯域幅と呼ばれることもあります。帯域幅にも許容値があり、その許容範囲は帯域幅自体のサイズに関係しています。一般的に、帯域幅が小さいほど許容差は小さくなります。帯域幅の選択は、使用する光源、必要な信号波長範囲、干渉の大きさに依存します。

狭帯域フィルタのピーク透過率

バンドパスフィルタのピーク透過率とは、狭帯域フィルタの通過帯域における最高透過率を意味する。狭帯域フィルタのピーク透過率に対する高い要求または低い要求は、特定の使用状況に依存する。ノイズ抑制と信号強度要件では、信号サイズにより関心があり、信号強度を向上させたい場合は、高いピーク透過率が必要である。ノイズ抑制により関心があり、より高い信号対ノイズ比が期待される場合、ピーク透過率に対するいくつかの要件を低減することができ、カットオフ深さに対する要件を高める必要がある。

狭帯域フィルタカットオフ範囲

カットオフ範囲とは、通過帯域を除いてカットオフする必要がある波長範囲を指す。狭帯域フィルタには、前カットオフと後カットオフがあります。前カットオフのカットオフ波長は中心波長より小さく、後カットオフのカットオフ波長は中心波長より大きい。分割する場合は、2つのカットオフバンドを別々に記述する必要があります。しかし、一般的に、狭帯域フィルタに必要な短カットオフ波長と長カットオフ波長のみを示してフィルタのカットオフ範囲を決定することができる。カットオフ範囲を決定する際に、単に「通過帯以外のすべてのものはカットオフする必要はない」というわけではありません。このような記述は理想化しすぎて、実際の製造過程で問題になる可能性があるからです。カットオフ範囲の選択は、使用する光源、干渉波長の範囲、および使用する機器のスペクトル応答範囲に依存する。

狭帯域フィルタカットオフ深さ

カットオフ深さとは、カットオフバンドにおいて許容される最大透過率を意味する。異なるアプリケーションシステムはカットオフ深さに異なる要求を持っている。例えば、光励起蛍光を用いた場合、通常はT＜0.001%未満のカットオフ深さが要求される。通常の監視・識別システムでは、T＜0.5%のカットオフ深さで十分な場合がある。具体的なカットオフ深さは、光源の強度、干渉光の大きさ、および信号対雑音比の要件に依存する。

狭帯域フィルタの入射角

入射角とは、入射光と狭帯域フィルタの法線方向との間の角度を指す。入射角を光源の位置と狭帯域フィルタの中心とフィルタ法線方向との間の角度と誤解しないでください。光源の位置がフィルタの中心法線上に取り付けられていても、光ビームがコリメートされた光路を通っていなければ発散しているので、入射角は0°にはなりません。

入射光とフィルタ法線方向の間の入射角に範囲がある場合は、その角度の特定の範囲を指定します。干渉フィルタの設計は角度に非常に敏感であるため、0°以下で設計された狭帯域フィルタは異なる角度で使用する場合に全く異なる効果を有する。広角レンズを使用して物体を撮影する場合、狭帯域フィルタを追加すると、物体の中間部分しか撮影できず、エッジが非常に暗いことを発見するユーザーもいるかもしれません。狭帯域フィルタは中間部分だけを透過し、エッジが不透明であることは正しくないと考えられています。狭帯域フィルタの表面全体が均一である。主な理由は、入射角が大きい場合、フィルタの通過帯域が短い波長に移動し、短波部分に光源がないことによる効果である。

狭帯域フィルタを使用して選択する場合は、上記6つのパラメータを考慮する必要があります。異なる性能指標はフィルタに異なる製造コストをもたらす。