非常规入射角下的光谱

本目录中的许多滤光片（除二向色镜分束镜、偏振片和 MaxMirror®外）都经过优化，可用于正常入射或接近正常入射的光。然而，对于某些应用，需要了解非零入射角(AOI)的光谱特性如何变化。

当入射角度从正常角度增加时，滤光片的光谱有两个主要影响：

1.光谱特征向较短波长偏移;

2.出现了两种不同的光谱融合。一种是 S 偏振光，另一种是 P偏振光。

作为一个例子，下边的图表显示了一系列的光谱，这些光谱是从一个典型的 RazorEdge 长波通（LWP）滤光片设计中推导出来的。因为所有为正常情况设计的 RazorEdge 滤光片的设计都非常相似。

图中的一组曲线可以近似地应用于任何滤光片。这里，波长λ与波长λ0 （正常入射角）比较特定的光谱特性（在不同入射角的情况下，比较边缘位置）。从光谱曲线可以看出：当角度从正常入射角度增加时，滤光片边缘移向较短的波长。但是，S- 偏振和 P- 偏振光的偏移量不同。对于LWP滤光谱，与P偏振光相关的边缘比S偏振光相关的边缘移动更多，而对于短波通滤波器（SWP），则相反。由于这种偏振分离，当分离明显超过边缘陡度时，非偏振光的光谱在50%的透射点附近显示出一个“搁板”。然而，偏振光的边缘陡度仍然很高。

几乎任何光谱特征的移动都可以通过特征波长λ与入射角θ的简单模型进行近似量化，由以下方程式得出：

其中neff被称为有效折射率，λ0 是在正常入射时感兴趣的光谱特征的波长。对于不同的光谱特征和不同的滤光片，会发生不同的偏移，用不同的有效指数来描述。对于上面的 RazorEdge 举例，边缘上 90% 透射点的移动由该方程描述，对于s偏振光和p偏振光，neff 分别为2.08和1.62。

其他类型的滤光片在S偏振光和P偏振光的特征偏移上不一定表现出如此显著的差异。例如，下面的图显示了从典型的 MaxLine 激光线滤光片设计曲线导出的一系列光谱。当入射角从正常入射角增加时，中心波长向较短波长方向移动，而P偏振光的带宽稍变宽，而S偏振光的带宽则变窄。中心波长偏移由上述方程描述 ，对于S偏振光和P偏振光，neff 分别为2.19和2.13。 最显著的特点是S偏振的透过率降低。而P偏振光的透过率仍然很高。

另一个例子，右图显示了一系列的光谱。来自典型的 E 级 StopLine 陷波滤光片设计曲线。当入射角度从正常入射角持续增加时，陷波的缺口的中心波长发生位移，移到较短的波长; 然而，在P偏振中的位移大于S偏振的位移，该偏移可以用上述公式来描述，公式中，P-偏振光中neff = 1.71，P-偏振光中neff = 1.86。此外，缺口深度和带宽都随着 P-偏振光的入射角减少了，相比之下，缺口S-偏振光的深度和带宽增加。请注意，即使在入射角 = 45 ° 时，如果优化陷波滤光片的设计，仍然可能得到具有非常深缺口的陷波滤光片。

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