Ce sunt filtrele optice?

Filtrele optice este un dispozitiv care transmite selectiv lumină de diferite lungimi de undă, de obicei un dispozitiv plat din sticlă sau plastic pe calea optică, care este pătat sau are un strat de interferență. Proprietățile optice ale filtrelor sunt descrise în întregime prin răspunsul lor în frecvență, care specifică faptul că amplitudinea și faza fiecărei componente de frecvență a semnalului de intrare sunt modificate prin filtru.

Filtrele optice transmit selectiv lumina într-un interval specific de lungimi de undă, adică culori diferite, blocând în același timp restul undei. Ele pot bloca, de obicei, lungimi de undă mai lungi și mai scurte (trecerea bandă) numai prin lungimi de undă lungi (trecere lungă), lungimi de undă scurte (trecere scurtă) sau benzi de lungime de undă. Banda de trecere poate fi mai îngustă sau mai largă; Tranziția între vârfurile maxime și minime poate fi ascuțită sau blândă.

Ele sunt utilizate în mod obișnuit în fotografie (unde sunt folosite ocazional filtre de efecte speciale și filtre de absorbție), în multe instrumente optice și în iluminarea scenei color. În astronomie, filtrele optice sunt folosite pentru a limita transmiterea luminii în benzile spectrale de interes, iar filtrele sunt, de asemenea, necesare în aplicații de fluorescență, cum ar fi microscopia cu fluorescență și spectroscopia de fluorescență.

Clasificarea filtrelor optice

Poate fi realizat într-o varietate de moduri. Filtrul este unul dintre ele. Filtrele pot fi, de asemenea, din gaz sau soluție. Filtrul este un filtru comun, în funcție de caracteristicile spectrale împărțit în filtru cu bandă de trecere și filtru de tăiere; Analiza spectrală este împărțită în filtru de absorbție și filtru de interferență. Este utilizat în principal ca o dispersie auxiliară, cum ar fi în spectrometrele cu rețea utilizate ca separator de nivel spectral pentru a elimina suprapunerea spectrală de ordin inferior. Monocromatorul folosește un filtru de interferență pentru a separa lumina într-un interval de bandă foarte îngust.

Filtru de absorbtie

Filtrele de absorbție sunt de obicei realizate din sticlă cu diverși compuși anorganici sau organici adăugați. Acești compuși absorb unele lungimi de undă de lumină și transmit altele. Compușii pot fi adăugați și la materialele plastice (de obicei, policarbonat sau acril) pentru a produce filtre cu gel, care sunt mai ușoare și mai ieftine decât filtrele pe bază de sticlă.

Filtru dicroic (filtru de interferență)

Filtrele dicroice (cunoscute și sub denumirea de filtre „reflectorizante” „film subțire” sau „de interferență”) pot fi realizate prin acoperirea unui substrat de sticlă cu o serie de acoperiri optice. Filtrele dicroice reflectă de obicei porțiunea nedorită de lumină și transmit restul.

Filtrele dicroice adoptă principiul interferenței. Straturile lor formează o serie continuă de cavități reflectorizante rezonante cu lungimea de undă dorită. Când vârfurile și jgheaburile se suprapun, alte lungimi de undă sunt eliminate sau reflectate în mod distructiv.

Filtrele dicroice sunt deosebit de potrivite pentru lucrări științifice precise, deoarece gama lor precisă de culori poate fi controlată de grosimea și ordinea acoperirii. Ele sunt de obicei mult mai scumpe și mai delicate decât filtrele de absorbție. Ele pot fi utilizate în dispozitive precum prismele dicroice pentru camere pentru a separa fasciculele de lumină în componente colorate diferite.

Pe acest principiu se bazează interferometrul Fabry-Perot. Folosește două oglinzi pentru a crea un rezonator. Lungimea de undă prin care trece este un multiplu al frecvenței de rezonanță a cavității. O altă variantă este un cub sau o fibră transparentă al cărui capăt lustruit formează o oglindă reglată pentru a rezona cu o anumită lungime de undă. Acestea sunt utilizate în mod obișnuit pentru a separa canalele în rețelele de telecomunicații folosind WDM pe fibre optice la distanță lungă.

Filtru trece-bandă

Filtrele trece-bandă transmit doar o bandă de lungime de undă și le blochează pe celelalte. Lățimea filtrului este exprimată ca interval de lungimi de undă prin care este permis să treacă și poate fi de la mult mai puțin de angstromi la câteva sute de nanometri. Acest filtru poate fi realizat prin combinarea unui filtru LP și a unui filtru SP.

Exemple de filtre trece-bandă sunt filtrul Lyot și interferometrul Fabry-Perot. Cele două filtre pot fi, de asemenea, transformate în filtre reglabile, astfel încât lungimea de undă centrală să poată fi selectată de utilizator. Filtrele trece-bandă sunt adesea folosite în astronomie pentru a facilita observarea liniilor spectrale care au asocieri.

Filtru trecere scurtă

Un filtru de trecere scurtă (SP) este un filtru de interferență optică sau de sticlă colorată care atenuează lungimi de undă mai lungi și transmite (prin) lungimi de undă mai scurte în domeniul efectiv al spectrului țintă (de obicei regiunile ultraviolete și vizibile). În microscopia cu fluorescență, filtrele cu trecere scurtă sunt adesea folosite în oglinzile dicroice și filtrele de excitație.

Filtru trecere lungă

Filtrele cu trecere lungă (LP) sunt filtre de interferență optică sau de sticlă colorată care atenuează lungimile de undă mai scurte și transmit (prin) lungimi de undă mai lungi în domeniul efectiv al spectrului țintă (ultraviolet, vizibil sau infraroșu). În microscopia cu fluorescență, filtrele cu trecere lungă sunt adesea folosite în oglinzile cromatice și filtrele de blocare (de emisie).

Filtrele se disting prin benzi spectrale

Filtrele sunt împărțite în:prin lungimea distribuţiei spectrului(adică regiunea spectrului):

Filtru ultraviolete

Filtru de lumină vizibilă

Filtru aproape de infraroșu

Filtru infrarosu

Filtru infraroșu îndepărtat

Intervalul de lungimi de undă spectrală este următorul:

Filtre UV 180~400nm

Filtru de lumină vizibilă 400~700nm

Filtru aproape infrarosu 700~3000nm

Filtru infrarosu 3000nm~10um

Rolul filtrelor în imagistica vizuală

1. Îmbunătățiți recunoașterea culorilor și discriminarea obiectelor.

2. Îmbunătățiți contrastul pentru a vedea mai bine caracteristicile necesare.

3. Îmbunătățiți rezoluția lentilei prin scurtarea intervalului de lungimi de undă a imaginii.

4, poate elimina lumina strălucitoare și punctele fierbinți produse de suprafața cu reflexie ridicată

Informații de contact:

Dacă aveți idei, nu ezitați să discutați cu noi. Indiferent unde sunt clienții noștri și care sunt cerințele noastre, ne vom urmări obiectivul de a oferi clienților noștri calitate înaltă, prețuri mici și cele mai bune servicii.