Různé typy filtrů a klíčové specifikace

Různé typy filtrů a klíčové specifikace

V zásadě lze optické filtry rozdělit do několika typů a tyto různé typy optických filtrů jsou představeny níže.

1. Absorpční filtr: Absorpční filtr se vyrábí přimícháním speciálních barviv do pryskyřičných nebo skleněných materiálů.Podle schopnosti absorbovat světlo různých vlnových délek může hrát roli filtrace.Barevné skleněné filtry jsou na trhu nejpoužívanější.Jeho výhody jsou stabilní, rovnoměrná, dobrá kvalita paprsku a nízké výrobní náklady, ale má nevýhodu relativně velkého propustného pásma, které je zřídka nižší než 30 nm.

2. Interferenční filtr: Interferenční filtr využívá metodu vakuového potahování a na povrch skla je potažena vrstva optického filmu o specifické tloušťce.Obvykle je kus skla vyroben z vícevrstvých filmů a k dosažení se používá princip interference Umožňuje průchod světelných vln v určitém spektrálním rozsahu.Existuje mnoho typů interferenčních filtrů a také oblasti jejich použití jsou různé.Mezi nejrozšířenějšími interferenčními filtry jsou pásmové propusti, ořezové filtry a dichroické filtry.

(1) Pásmové filtry mohou propouštět pouze světlo určité vlnové délky nebo úzkého pásma a světlo mimo propustné pásmo nemůže procházet.Hlavní optické indikátory pásmových filtrů jsou: centrální vlnová délka (CWL), poloviční šířka pásma (FWHM) a propustnost (T%).Podle velikosti šířky pásma jej lze rozdělit na úzkopásmové filtry se šířkou pásma menší než 30nm;širokopásmové filtry se šířkou pásma větší než 60nm.

(2) Cut-off filtr (Cut-off filtr) může rozdělit spektrum do dvou oblastí.Světlo v jedné oblasti nemůže projít touto oblastí, která se nazývá oblast omezení, zatímco světlo v druhé oblasti jí může plně projít, což se nazývá oblast propustného pásma.Typickými cut-off filtry jsou dlouhopropustné filtry a krátké propusti.Dlouhovlnný propust: odkazuje na specifický rozsah vlnových délek, směr dlouhých vln je přenášen a směr krátkých vln je oříznut, což hraje roli izolace krátkých vln.Krátkovlnný propust: Krátkovlnný propust se týká specifického rozsahu vlnových délek, směr krátkých vln je přenášen a směr dlouhých vln je oříznut, což hraje roli izolace dlouhých vln.

(3) Dichroický filtr (Dichroický filtr) může vybrat malý rozsah barev, které chtějí propouštět světlo podle potřeb a odrážet jiné barvy.Existují některé další typy filtrů: Filtry s neutrální hustotou (filtry s neutrální hustotou), také známé jako útlumové filmy, se používají k tomu, aby zabránily silným světelným zdrojům v poškození snímače fotoaparátu nebo optických součástí a mohou absorbovat nebo odrážet světlo, které nebylo absorbováno. .Část procházejícího světla, která rovnoměrně snižuje propustnost v určité části spektra.

Hlavní funkcí fluorescenčních filtrů je oddělit a vybrat charakteristická pásová spektra excitačního světla a emitované fluorescence látek v biomedicínském fluorescenčním kontrolním a analytickém systému.Je to klíčová součást používaná v biomedicínských a biologických přístrojích.

Astronomické filtry jsou druhem filtru používaného ke snížení vlivu světelného znečištění na kvalitu fotografie během procesu pořizování astronomických fotografií.

Filtry s neutrální hustotou se obecně dělí na absorpční a reflexní.Reflexní filtr s neutrální hustotou využívá princip interference tenkého filmu pro přenos části světla a odrážení druhé části světla (obvykle již toto odražené světlo nepoužívá), toto odražené světlo snadno vytváří rozptýlené světlo a snižuje experimentální přesnost , takže použijte prosím sběrač světla řady ABC ke sběru odraženého světla.Absorpční filtry s neutrální hustotou obecně odkazují na materiál samotný nebo poté, co jsou v materiálu smíchány některé prvky, které absorbují některé specifické vlnové délky světla, ale nemají žádný nebo jen malý vliv na jiné vlnové délky světla.Obecně platí, že práh poškození absorbujících neutrálních filtrů je nižší a po dlouhodobém používání může docházet k generování tepla, proto je třeba při jejich používání postupovat opatrně.

Klíčové specifikace pro optické filtry

Propustné pásmo: Rozsah vlnových délek, kterými může světlo projít, se nazývá propustné pásmo.

Šířka pásma (FWHM): Šířka pásma je rozsah vlnových délek používaný k reprezentaci specifické části spektra procházejícího filtrem prostřednictvím dopadající energie, vyjádřený šířkou na polovině větší propustnosti, známé také jako poloviční šířka, v nm.Například: špičková propustnost filtru je 80 %, pak 1/2 je 40 % a levá a pravá vlnová délka odpovídající 40 % je 700 nm a 750 nm a poloviční šířka pásma je 50 nm.Filtry s poloviční šířkou menší než 20nm se nazývají úzkopásmové filtry a filtry s poloviční šířkou větší než 20nm se nazývají pásmové filtry nebo širokopásmové propusti.

Středová vlnová délka (CWL): Vztahuje se na špičkovou přenosovou vlnovou délku pásmové propusti nebo úzkopásmového filtru nebo špičkovou odrazovou vlnovou délku pásmového filtru, střední bod mezi 1/2 vlnové délky špičkové propustnosti, tj. šířku pásma Středový bod se nazývá centrální vlnová délka.

Propustnost (T): Vztahuje se na schopnost průchodu cílového pásma, vyjádřená v procentech, například: špičková propustnost filtru (Tp) > 80 % se týká světla, které může projít filtrem po zeslabení.Když je maximální hodnota nad 80 %, čím větší je propustnost, tím lepší je schopnost přenosu světla.Mezní rozsah: Používá se k vyjádření intervalu vlnových délek energetické spektrální oblasti ztracené filtrem, tj. rozsahu vlnových délek mimo propustné pásmo.Mezní rychlost (Block): Propustnost odpovídající vlnové délce v mezní oblasti, také známá jako Mezní hloubka se používá k popisu stupně mezní hodnoty filtru.Je nemožné, aby propustnost světla dosáhla 0. Pouze přiblížením propustnosti filtru k nule lze nežádoucí spektrum lépe odříznout.Mezní rychlost může být měřena pomocí transmitance a může být také vyjádřena pomocí optické hustoty (OD).Převodní vztah mezi ní a propustností (T) je následující: OD=log10(1/T) Šířka přechodového pásma: podle filtru Hloubka cut-off je různá a větší spektrální šířka povolená mezi specifikovaným cut-off filtrem mimo hloubku a 1/2 polohy vrcholu propustnosti.Strmost hrany: tj. [(λT80-λT10)/λT10] *

Vysoká odrazivost (HR): Většina světla procházejícího filtrem se odráží.

Vysoká propustnost (HT): Propustnost je vysoká a energetické ztráty světla procházejícího filtrem jsou velmi malé.Úhel dopadu: Úhel mezi dopadajícím světlem a normálou povrchu filtru se nazývá úhel dopadu.Když světlo dopadá vertikálně, úhel dopadu je 0°.

Efektivní clona: Fyzická oblast, kterou lze efektivně využít v optických zařízeních, se nazývá efektivní clona, ​​která je obvykle podobná velikosti vzhledu filtru, je soustředná a má o něco menší velikost.Počáteční vlnová délka: Počáteční vlnová délka se vztahuje k vlnové délce odpovídající tomu, kdy se propustnost zvýší na 1/2 vrcholu v dlouhovlnném propustném filtru, a někdy může být definována jako 5 % nebo 10 % vrcholu v pásmu- propust Vlnová délka odpovídající propustnosti.

Mezní vlnová délka: Mezní vlnová délka se vztahuje k vlnové délce odpovídající tomu, kdy je propustnost v krátkovlnném propusti snížena na 1/2 maximální hodnoty.V pásmové propusti může být někdy definována jako špičková propustnost 5 % nebo 10 %.Vlnová délka odpovídající rychlosti průchodu.

Specifikace povrchu a rozměrové parametry filtrů Kvalita povrchu

Kvalita povrchu filtru má především vady, jako jsou škrábance a důlky na povrchu.Nejčastěji používané specifikace kvality povrchu jsou škrábance a důlky specifikované MIL-PRF-13830B.Název důlků se vypočítá vydělením průměru důlku v mikronech 10, obvykle se specifikace vrypového důlku nazývá standardní kvalita v rozsahu 80 až 50;kvalita v rozmezí 60 až 40;a rozsah 20 až 10 bude považován za vysoce přesnou kvalitu.

Kvalita povrchu: Kvalita povrchu je měřítkem přesnosti povrchu.Slouží k měření odchylky rovin jako jsou zrcadla, okna, hranoly nebo plochá zrcadla.Odchylka hladkosti se obvykle měří hodnotou zvlnění (λ), což je Skládá se ze zkušebních zdrojů s více vlnovými délkami, jeden pruh odpovídá 1/2 vlnové délky a hladkost je 1λ, což představuje obecnou úroveň kvality;hladkost je λ/4, což představuje úroveň kvality;hladkost je λ/20, což představuje vysoce přesnou úroveň kvality.

Tolerance: Tolerance filtru je hlavně na střední vlnové délce a poloviční šířce pásma, takže je indikován rozsah tolerance filtračního produktu.

Tolerance průměru: Obecně není vliv tolerance průměru filtru při použití velký, ale pokud má být optické zařízení namontováno na držák, je třeba vzít v úvahu toleranci průměru.Obvykle se tolerance průměru v (±0,1 mm) nazývá obecná kvalita, (±0,05 mm) se nazývá přesná kvalita a (±0,01 mm) se nazývá vysoká kvalita.

Tolerance tloušťky středu: Tloušťka středu je tloušťka střední části filtru.Obvykle se tolerance tloušťky středu (±0,2 mm) nazývá obecná kvalita, (±0,05 mm) se nazývá přesná kvalita a (±0,01 mm) se nazývá vysoká kvalita.