浅谈滤光片入射角度、半锥角和数值孔径

反射镜

滤光片入射角度、半锥角和数值孔径

滤光片在膜系设计和实际应用中通常都会强调入射角度，主要是因为实际光路系统中光源都存在发散角度，很少是平行准直光束。当入射角度不是垂直入射时，滤光片会有"角度效应"；下面就滤光片设计和使用中经常涉及到的角度概念进行解析。

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滤光片入射角度、半锥角和数值孔径定义
入射角度AOI:入射光线与界面法线的夹角，描述光传播到界面时的倾斜程度。
半锥角cone's half-angle:入射光锥轴线与锥面母线的夹角（光锥半张角）。这一概念与几何光学中圆锥概念类似，锥顶处两条母线之间的夹角叫全锥角（顶角，2α），半锥角是全锥角的一半，也就是α。
数值孔径NA:表征光学系统收集 / 会聚光能力的参量，与半锥角相关联；NA=sin(α).
f/#（光圈数 / 焦比）：f/# 与 NA 是同一聚光能力的两种不同"口径" 的表达。焦距与入瞳直径之比，f/# = f/D。

2.入射角度、半锥角、数值孔径以及f/#换算关系
NA 与半锥角：NA = n₀・sin θₐ；空气中 n₀ = 1 → NA = sin θₐ，因此 θₐ = arcsin(NA) .
2.入射角度、半锥角、数值孔径适用场景
入射角AOI：界面光学分析 —— 折射 / 反射计算（斯涅尔定律）、布儒斯特角、全反射临界角判断、棱镜 / 透镜 / 镜面设计。
半锥角cone's half-angle：描述光锥形态 —— 会聚 / 发散光束、光纤内传播角、照明系统视场角、朗伯体辐射分布。
数值孔径NA：光学物理与高分辨系统；以及光刻、激光加工等集光系统设计。
f/#：镜头工程与摄影 —— 曝光量计算、光圈档位、景深控制、望远镜焦比、工业 / 天文镜头规格。
滤光片斜入射或锥角入射时角度效应
1.滤光片光谱曲线蓝移(向短波移动).
2.s光,p光偏振分离程度随着入射角或者半锥角的增加而变大,导致光谱曲线变差。
3.钝化滤光片光谱特性，尤其是对过渡带非常窄的拉曼滤光片和二向色滤光片等。

北京微光远航科技有限公司(Maxoptics.cn)是一家位于中国北京的专业光学滤光片制造商。公司生产和销售各种光学滤光片、激光元件、透镜和棱镜。光学滤光片类型包括带通滤光片、干涉截止滤光片、光分束器、二向色镜、陷波滤光片和中性密度滤光片等；光谱范围涵盖紫外、可见光、近红外以及中远红外。
采用离子辅助沉积、磁控溅射涂层技术制备的高功率激光元件,具有高损伤阈值,包括激光窗口、反射镜、激光分束器、激光线性滤光片、激光分色滤光片和激光偏振滤光片。