带宽

带宽（Bandwidth）是指某个频率或波长范围的宽度。公式符号：Δ ν , Δ λ，单位：赫兹、纳米。

在光子学中，带宽一词会在许多不同的情况下出现。

光频率范围宽度

• 光源可以具有一定的光学带宽（或线宽），即输出光谱的宽度。对于窄线宽激光器，带宽可能非常小—在极端情况下低于1Hz，这比平均光频率小许多个数量级。另一方面，脉冲持续时间为几飞秒的超短脉冲可以有非常大的带宽—容易达到几十太赫兹。
• 光带宽可以是一个光学元件或光子器件以某种方式处理的频率范围的宽度。例如，它可以是反射镜的反射带宽、光纤的光传输带宽、光放大器的增益带宽或非线性光学器件的相位匹配带宽。

光谱宽度的常见定义是半峰全宽 (FWHM)，但也有其他定义。例如，有些作者使用半数宽度（HWHM），它只是 FWHM 的一半。

80-fs超短光脉冲的光学光谱，其半峰全宽为 8.9 nm，相当于3.9太赫兹

可以根据频率或波长来指定光带宽值。由于频率和波长成反比关系，千兆赫和纳米之间的转换系数取决于中心波长或频率。为了将（小）波长间隔转换为频率间隔，等式：Δν=c*Δλ/λ²

可以通过考虑ν = c / λ相对于λ的导数来获得，这表明如果中心波长越短，则 1nm波长带宽对应的频率带宽则越高。光源的光带宽与时间相干性密切相关，用相干时间表征。

对于无源谐振器（例如光腔）和振荡器（例如激光器）的输出，Q 因子是振荡频率除以带宽。

调制带宽

带宽也可以表示一个光源可以被调制的最大频率，或者用光电探测器可以检测到的调制光的频率。

在光纤通信领域，带宽一词也经常被不准确地用于光通信系统中实现的数据率（如以Gbit/s为单位）。一个更合适的术语是数据率或数据传输能力，避免与光带宽相混淆。

光电探测器的带宽

光电探测器具有有限的带宽，这里是指可以检测到光功率调制的频率范围。通常，该频率范围将从零频率开始，但在某些情况下（交流耦合光电探测器）并非如此。在直流耦合光电探测器的常见情况下，根据一些标准，带宽被等同于最大可检测的调制频率。通常，人们指定一个3分贝的带宽，意思是信号功率（与输出电压或电流的平方成比例）减少3分贝的频率。这个数量与上升和下降时间有关。如果这些时间相等，可以估计为0.35除以3分贝带宽。