定义
某个频率或波长范围的宽度。
在光子学中，带宽一词出现在许多不同的情况下。 以下各节讨论一些重要情况。
光频率方面的带宽
在以下情况下，带宽是指一系列光学频率的宽度：
- 光源可以具有一定的光带宽（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 1 Hz，比平均光学频率低许多数量级。 另一方面，具有几飞秒脉冲持续时间的超短脉冲可以具有非常大的带宽 - 很容易达到数十太赫兹。
- 光带宽可以是频率范围的宽度，可以以某种方式由光学元件或光子器件处理。 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），但也使用其他定义。 例如，一些作者使用半最大值时的半宽（HWHM），它只是FWHM的一半。
图1：未啁啾的 80-fs 超短光脉冲的光谱。它在半最大带宽下的全宽为 8.9 nm，对应于 3.9 THz。
光带宽值可以用频率或波长来指定。 由于频率和波长的反比关系，千兆赫兹和纳米之间的转换因子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，方程
可以使用。 （可以通过考虑ν = c / λ相对于λ的导数来获得。 这表明，如果中心波长较短，则 1 nm 的价值更高。)
光源的光带宽与时间相干性密切相关，以相干时间为特征。
对于无源谐振器（例如光学腔）和振荡器的输出（例如激光器），Q 因子是振荡频率除以带宽。
调制带宽
带宽还可以指示调制光源的最大频率，或者用光电探测器检测调制光的最大频率。
在光纤通信领域，术语带宽也经常不准确地用于光通信系统中实现的数据速率（例如以Gbit/s为单位）。 更合适的术语是数据速率或数据传输容量，以避免与光带宽混淆。
请注意，数据传输容量与光带宽的关系有限。 虽然没有大光带宽就不可能实现大数据传输速率，但不同的通信设备在频谱效率方面可能会有很大差异，即每兆赫兹光带宽可以实现的数据速率。
光电探测器的带宽
光电探测器的带宽有限，这里指的是可以检测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，根据某些准则，带宽等同于最大可检测调制频率。 通常，指定3 dB带宽，这意味着信号功率（与输出电压或电流的平方成正比）降低3分贝的频率。 该数量与上升和下降时间有关。 如果这些时间相等，则估计为0.35除以3 dB带宽。
请注意，当调制频率达到带宽限制时，不仅响应度降低，而且相位变化也不同。 例如，在反馈循环的上下文中，这可能是有问题的。
