高信噪比干涉滤光片的应用与研究

　　1前言

　　高信噪比干涉滤光片主要是为生化仪、光潜分析仪不断向高精度小型化方向发展而提出研制和开发的。该滤光片的作用和光栅元件一样，已成为许多光学仪器的关键部件。高信噪比干涉滤光片与一般干涉滤光片究竟有那些不同呢?我们曾用一般滤光片在毒品检测仪[l]“上测试高吸收样品，结果测得的析光度很低，不能正确反映被检样品的特性.通过深入研究毒品检测仪和其它生化仪的测试原理，分析滤光片的各种参数对测量被检样品析光度的影响，最后得出的结论是:高信噪比干涉滤光片不同于一般干涉滤光片的主要原因在于:前者单色性好、透射比高、截止区广和截止度深。用这种滤光片在毒品检测仪上测量同一高吸收样品时，析光度可达2以上，同时能线性地反映出不同吸收样品的析光度。我们对高信噪比干涉滤光片的重要参数—单色性作了大量分析工作，从而在理论上证明了单色性对滤光片高信噪比的贡献。

　　2滤光片的单色性

　　毒品检测仪和其它生化仪的测试原理与单光束分光光度计基本相同，它们的测试是通过被检样品在特定波长上光透射的强度并转换成析光度来判别被检样品特性的。因此，要求滤光片不仅截止区要广、截止要深，而且在对应的波长上要有良好的单色性。滤光片的单色性是由滤光片的半宽度和波形系数决定的，半宽度愈窄，波形系数愈趋向于1，滤光片的单色性就愈好。但在实际制备过程中，由于受到制备条件的限制，滤光片总存在着一定的半宽度，波形系数也不会等于l。因此，必须首先在理论上搞清楚滤光片的半宽度和波形系数与测试样品析光度之间的关系，通过实验，在现有的制备条件下确定这两个参数的最佳值。我们仍以毒品检测仪为例来分析这两个参数的重要性。

　　3滤光片的单色性与测量被检样品析光度之间的关系

　　毒品检测仪是通过被检样品对波长450mm存在不同程度的吸收这一特性，以析光度的大小来反映被检样品的不同性质.

　　析光度计算公式:

式中I₀为毒品检测仪未放被检样品时，光通过滤光片后接收元件接收到的光强;I₁为被检样品放入后，光通过被检样品和滤光片后接收元件接收到的光强;T为被检样品的相对透射比。

　　由于滤光片具有一定的光谱宽度，因此(2)式可改写为:

　　T₀ccT₀，,T₁ccT₁ (3)式可近似写成:

式中T₀为滤光片的光谱透射比;T1为被测样品的光谱透射比。

　　从上式可以看出，分子分母对T₀和T₁和积分，实际上是对滤光片透射能量和被检样品透射能量的积分，反映在曲线图3上为两个面积: