光濾波器,光濾波器理論基礎(chǔ)，分類，應(yīng)用
凡是能夠選擇光頻的技術(shù)，原則上都可用于制造光濾波器。光濾波器基本是由以下理論構(gòu)筑其理論基礎(chǔ)。
1、角色散理論
由光學(xué)理論可知，光柵和三棱鏡是一種典型的角色散元件。當(dāng)多種波長的混合光通過這些元件時，就會發(fā)生衍射，由于衍射角的不同，可使混合波發(fā)生分離，從而獲得單一波長的光。
a.光柵的分光原理
從光纖輸入的混合波（λ1、λ2、λ3），經(jīng)過透鏡（L1）準(zhǔn)直后射向光柵，不同波長的光信號由于衍射角不同，經(jīng)過透鏡（L2）聚焦在不同的位置上，并將光信號耦合進(jìn)不同的光纖中進(jìn)行輸出。這就是光柵的分光原理。
b.棱鏡的分光原理
它的工作原理是：含有多個光波長的信號的光，經(jīng)透鏡準(zhǔn)直后，通過三棱鏡將光分離，分離后的光再經(jīng)過另一透鏡聚焦并耦合進(jìn)相應(yīng)的光纖中進(jìn)行傳播。眾所周知，不同波長在同一種物質(zhì)中的傳播速度是不一樣的，也就是說折射率n（n=c／V）隨波長而變。若選用dn／dλ，大的材料作棱鏡，就可以得到大的角色散本領(lǐng)和高的色分辨本領(lǐng)。
此外，若使棱鏡面的寬度適當(dāng)增大并盡可能減小準(zhǔn)直透鏡的直徑，就可獲得最佳性能的分光效果。以上系統(tǒng)中的透鏡，可以用自聚焦透鏡來代替，其效果完全一樣。
2、干涉膜濾波原理
干涉膜的結(jié)構(gòu)如附圖所示。它由兩種折射率（n）大小不等的介質(zhì)膜交替疊加而成。其厚度為1／4波長，通過介質(zhì)膜的不同選擇構(gòu)成長波通、短波通和帶通濾波器。高折射率層反射的光線其相位不會偏移，低折射率層反射的光線其相位偏移180度。通過每層薄膜界面上多次反射和透射光的線性疊加，當(dāng)光程差等于光波長時，或是同相位時，多次透射光就會發(fā)生干涉，同相加強(qiáng)，形成強(qiáng)的透射光波，而反相光波相互抵消。通過適當(dāng)設(shè)計多層介質(zhì)膜系統(tǒng)，就可得到濾波性能良好的濾光片。
