Varios tipos de filtros e especificacións clave

Varios tipos de filtros e especificacións clave

En principio, os filtros ópticos pódense dividir en varios tipos, e estes diferentes tipos de filtros ópticos preséntanse a continuación.

1. Filtro de absorción: o filtro de absorción faise mesturando colorantes especiais en materiais de resina ou vidro.Segundo a capacidade de absorber luz de diferentes lonxitudes de onda, pode desempeñar o papel de filtrado.Os filtros de vidro de cores son os máis utilizados no mercado.As súas vantaxes son estables, uniformes, boa calidade do feixe e baixo custo de fabricación, pero ten a desvantaxe dunha banda de paso relativamente grande, que raramente é inferior a 30 nm.

2. Filtro de interferencia: o filtro de interferencia adopta o método de revestimento ao baleiro e unha capa de película óptica cun espesor específico está recuberta na superficie do vidro.Normalmente un anaco de vidro está feito de películas multicapa, e úsase o principio de interferencia para conseguir Permite que as ondas luminosas nun rango espectral específico pasen.Hai moitos tipos de filtros de interferencia e os seus campos de aplicación tamén son diferentes.Entre eles, os filtros de interferencia máis utilizados son os filtros pasabanda, os filtros de corte e os filtros dicroicos.

(1) Os filtros de paso de banda só poden transmitir luz dunha lonxitude de onda específica ou banda estreita, e a luz fóra da banda de paso non pode pasar.Os principais indicadores ópticos dos filtros pasabanda son: lonxitude de onda central (CWL), ancho de banda medio (FWHM) e transmitancia (T%).Segundo o tamaño do ancho de banda, pódese dividir en filtros de banda estreita cun ancho de banda inferior a 30 nm;filtros de banda ancha cun ancho de banda superior a 60 nm.

(2) O filtro de corte (filtro de corte) pode dividir o espectro en dúas rexións.A luz dunha rexión non pode atravesar esta rexión, que se chama rexión de corte, mentres que a luz da outra rexión pode atravesala completamente, que se chama rexión de banda de paso.Os filtros de corte típicos son os filtros de paso longo e os filtros de paso curto.Filtro de paso de onda longa: refírese a un rango de lonxitude de onda específico, a dirección de onda longa transmítese e a dirección de onda curta está cortada, o que desempeña o papel de illar a onda curta.Filtro de paso de onda curta: o filtro de paso de onda curta refírese a un rango de lonxitude de onda específico, a dirección de onda curta transmítese e a dirección de onda longa está cortada, o que desempeña o papel de illar a onda longa.

(3) O filtro dicroico (filtro dicroico) pode seleccionar unha pequena gama de cores que queren pasar a luz segundo as necesidades e reflectir outras cores.Existen outros tipos de filtros: Os filtros de densidade neutra (filtros de densidade neutra), tamén coñecidos como películas de atenuación, utilízanse para evitar que fontes de luz fortes danen o sensor ou os compoñentes ópticos da cámara e poden absorber ou reflectir a luz que non foi absorbida. .A parte da luz transmitida que reduce uniformemente a transmitancia nunha determinada parte do espectro.

A función principal dos filtros de fluorescencia é separar e seleccionar os espectros de banda característicos da luz de excitación e da fluorescencia emitida das substancias no sistema de inspección e análise de fluorescencia biomédica.É un compoñente clave utilizado en instrumentos biomédicos e de ciencias da vida.

Os filtros de astronomía son unha especie de filtro que se usa para reducir a influencia da contaminación lumínica na calidade da foto durante o proceso de toma de fotos astronómicas.

Os filtros de densidade neutra divídense xeralmente en absorbentes e reflectores.O filtro de densidade neutra reflectante adopta o principio da interferencia de película delgada para transmitir parte da luz e reflectir a outra parte da luz (normalmente xa non usa esta luz reflectida), esta luz reflectida é fácil de formar luz perdida e reduce a precisión experimental. , polo que utiliza o colector de luz da serie ABC para recoller a luz reflectida.Os filtros de densidade neutra de absorción xeralmente fan referencia ao propio material ou despois de que algúns elementos se mesturan no material, que absorben algunhas lonxitudes de onda específicas da luz, pero que non teñen ou teñen pouco efecto sobre outras lonxitudes de onda da luz.Xeralmente, o limiar de dano dos filtros de densidade neutra absorbente é menor e, despois dun uso prolongado, pode producirse calor, polo que hai que ter coidado ao usalos.

Especificacións clave para filtros ópticos

Banda de paso: a gama de lonxitudes de onda polas que pode pasar a luz chámase banda de paso.

Ancho de banda (FWHM): O ancho de banda é un intervalo de lonxitudes de onda que se usa para representar unha parte específica do espectro que pasa a través do filtro a través da enerxía incidente, expresada pola anchura na metade da transmitancia maior, tamén coñecida como anchura media, en nm.Por exemplo: a transmitancia máxima do filtro é do 80%, entón 1/2 é do 40%, e as lonxitudes de onda esquerda e dereita correspondentes ao 40% son 700nm e 750nm, e a metade do ancho de banda é de 50nm.Os que teñen un ancho medio inferior a 20 nm denomínanse filtros de banda estreita, e os que teñen un ancho medio superior a 20 nm denomínanse filtros de paso de banda ou filtros de paso de banda ancha.

Lonxitude de onda central (CWL): Refírese á lonxitude de onda de transmisión máxima dun filtro pasabanda ou de banda estreita, ou á lonxitude de onda de reflexión máxima dun filtro de parada de banda, o punto medio entre a 1/2 lonxitude de onda da transmitancia máxima, é dicir, o ancho de banda O punto medio de chámase lonxitude de onda central.

Transmitancia (T): Refírese á capacidade de paso da banda obxectivo, expresada en porcentaxe, por exemplo: a transmitancia máxima do filtro (Tp) > 80%, refírese á luz que pode atravesar o filtro despois da atenuación.Cando o valor máximo é superior ao 80%, canto maior sexa a transmitancia, mellor será a capacidade de transmisión da luz.Rango de corte: utilízase para representar o intervalo de lonxitude de onda da rexión espectral de enerxía perdida polo filtro, é dicir, o intervalo de lonxitude de onda fóra da banda de paso.Taxa de corte (Bloque): A transmitancia correspondente á lonxitude de onda no intervalo de corte, tamén coñecida como A profundidade de corte utilízase para describir o grao de corte do filtro.É imposible que a transmitancia da luz chegue a 0. Só facendo a transmitancia do filtro preto de cero se pode cortar mellor o espectro non desexado.A taxa de corte pódese medir pola transmitancia e tamén se pode expresar pola densidade óptica (OD).A relación de conversión entre ela e a transmitancia (T) é a seguinte: OD=log10(1/T) Ancho de banda de transición: segundo o filtro A profundidade de corte é diferente e a maior anchura espectral permitida entre o filtro especificado. a profundidade e a 1/2 posición do pico de transmitancia.Península do bordo: é dicir [(λT80-λT10)/λT10] *

Alta reflectancia (HR): a maior parte da luz que pasa polo filtro reflíctese.

Alta transmitancia (HT): a transmitancia é alta e a perda de enerxía da luz que pasa polo filtro é moi pequena.Ángulo de incidencia: o ángulo entre a luz incidente e a normal da superficie do filtro chámase ángulo de incidencia.Cando a luz incide verticalmente, o ángulo de incidencia é 0°.

Apertura efectiva: a área física que se pode usar eficazmente en dispositivos ópticos chámase apertura efectiva, que adoita ser semellante ao tamaño do aspecto do filtro, concéntrica e de tamaño lixeiramente menor.Lonxitude de onda inicial: a lonxitude de onda inicial refírese á lonxitude de onda correspondente cando a transmitancia aumenta a 1/2 do pico no filtro de paso de onda longa, e ás veces pódese definir como un 5% ou 10% do pico da banda. filtro de paso A lonxitude de onda correspondente á transmitancia.

Lonxitude de onda de corte: a lonxitude de onda de corte refírese á lonxitude de onda correspondente cando a transmitancia no filtro de paso de onda curta se reduce a 1/2 do valor de pico.No filtro de paso de banda, ás veces pódese definir como unha transmitancia máxima do 5% ou do 10%.A lonxitude de onda correspondente á taxa de paso.

Especificacións de superficie e parámetros dimensionais dos filtros Calidade da superficie

A calidade superficial do filtro presenta principalmente defectos como arañazos e picaduras na superficie.As especificacións máis utilizadas para a calidade da superficie son arañazos e pozos especificados pola MIL-PRF-13830B.O nome dos pozos calcúlase dividindo o diámetro do pozo en micras por 10, normalmente a especificación do pozo de cero chamarase calidade estándar no rango de 80 a 50;a calidade no rango de 60 a 40;e o rango de 20 a 10 considerarase calidade de alta precisión.

Calidade da superficie: a calidade da superficie é unha medida da precisión da superficie.Úsase para medir a desviación de planos como espellos, fiestras, prismas ou espellos planos.A desviación da suavidade adoita medirse polo valor de corrugación (λ), que é Está composto por fontes de proba con varias lonxitudes de onda, unha franxa corresponde a 1/2 lonxitude de onda e a suavidade é 1λ, que representa o nivel de calidade xeral;a suavidade é λ/4, que representa o nivel de calidade;a suavidade é λ/20, representa un nivel de calidade de alta precisión.

Tolerancia: a tolerancia do filtro está principalmente na lonxitude de onda central e na metade do ancho de banda, polo que se indica o rango de tolerancia do produto do filtro.

Tolerancia de diámetro: en xeral, a influencia da tolerancia do diámetro do filtro non é grande durante o uso, pero se o dispositivo óptico debe montarse no soporte, debe considerarse a tolerancia do diámetro.Normalmente, a tolerancia do diámetro en (±0,1 mm) chámase calidade xeral, (±0,05 mm) denomínase calidade de precisión e (±0,01 mm) de alta calidade.

Tolerancia de grosor do centro: o grosor do centro é o grosor da parte central do filtro.Normalmente, a tolerancia do grosor do centro (± 0,2 mm) chámase calidade xeral, (± 0,05 mm) chámase calidade de precisión e (± 0,01 mm) de alta calidade.