Olika filtertyper och nyckelspecifikationer

Olika filtertyper och nyckelspecifikationer

Optiska filter kan i princip delas in i flera typer, och dessa olika typer av optiska filter introduceras nedan.

1. Absorptionsfilter: Absorptionsfiltret är tillverkat genom att blanda speciella färgämnen i harts eller glasmaterial.Enligt förmågan att absorbera ljus av olika våglängder kan det spela rollen som filtrering.Färgade glasfilter är de mest använda på marknaden.Dess fördelar är stabil, enhetlig, bra strålkvalitet och låg tillverkningskostnad, men den har nackdelen med relativt stort passband, som sällan är lägre än 30nm.

2. Interferensfilter: Interferensfiltret använder metoden för vakuumbeläggning, och ett lager av optisk film med en specifik tjocklek beläggs på glasets yta.Vanligtvis är en bit glas gjord av flerskiktsfilmer, och interferensprincipen används för att uppnå Tillåter ljusvågor i ett specifikt spektralområde att passera igenom.Det finns många typer av störningsfilter, och deras användningsområde är också olika.Bland dem är de mest använda interferensfiltren bandpassfilter, cut-off filter och dikroiska filter.

(1) Bandpassfilter kan bara sända ljus med en specifik våglängd eller smalt band, och ljus utanför passbandet kan inte passera igenom.De huvudsakliga optiska indikatorerna för bandpassfilter är: central våglängd (CWL), halv bandbredd (FWHM) och transmittans (T%).Beroende på storleken på bandbredden kan den delas upp i smalbandsfilter med en bandbredd på mindre än 30nm;bredbandsfilter med en bandbredd på mer än 60nm.

(2) Cut-off filter (Cut-off filter) kan dela upp spektrumet i två regioner.Ljuset i en region kan inte passera genom denna region, som kallas avskärningsregionen, medan ljuset i den andra regionen helt kan passera genom den, som kallas passbandsregionen.Typiska cut-off filter är långpassfilter och kortpassfilter.Långvågspassfilter: hänvisar till ett specifikt våglängdsområde, långvågsriktningen sänds och kortvågsriktningen är avskuren, vilket spelar rollen som att isolera kortvåg.Kortvågspassfilter: Kortvågspassfilter hänvisar till ett specifikt våglängdsområde, kortvågsriktningen sänds och långvågsriktningen är avskuren, vilket spelar rollen som isolering av långvågor.

(3) Dichroic filter (Dichroic filter) kan välja ett litet urval av färger som vill passera ljus efter behov och reflektera andra färger.Det finns några andra typer av filter: Neutral Density Filter (Neutral Density Filter), även känd som dämpningsfilmer, används för att förhindra att starka ljuskällor skadar kamerans sensor eller optiska komponenter och kan absorbera eller reflektera ljus som inte har absorberats .Den del av det transmitterade ljuset som likformigt minskar transmittansen i en viss del av spektrumet.

Huvudfunktionen hos fluorescensfilter är att separera och välja de karakteristiska bandspektra för excitationsljuset och emitterad fluorescens av ämnen i det biomedicinska fluorescensinspektions- och analyssystemet.Det är en nyckelkomponent som används i biomedicinska och biovetenskapliga instrument.

Astronomifilter är ett slags filter som används för att minska påverkan av ljusföroreningar på fotokvaliteten under processen att ta astronomiska bilder.

Filter med neutral densitet delas i allmänhet in i absorberande och reflekterande.Det reflekterande neutrala densitetsfiltret antar principen om tunnfilmsinterferens för att överföra en del av ljuset och reflektera den andra delen av ljuset (använder vanligtvis inte längre detta reflekterade ljus), detta reflekterade ljus är lätt att bilda ströljus och minska den experimentella noggrannheten , så använd ABC-seriens ljussamlare för att samla in det reflekterade ljuset.Absorptiva filter med neutral densitet hänvisar i allmänhet till själva materialet eller efter att vissa element har blandats i materialet, som absorberar vissa specifika våglängder av ljus, men har ingen eller liten effekt på andra ljusvåglängder.I allmänhet är skadetröskeln för att absorbera filter med neutral densitet lägre, och efter långvarig användning kan det uppstå värmeutveckling, så försiktighet bör iakttas när du använder dem.

Nyckelspecifikationer för optiska filter

Passband: Omfånget av våglängder som ljus kan passera kallas passbandet.

Bandbredd (FWHM): Bandbredd är ett våglängdsområde som används för att representera en specifik del av spektrumet som passerar genom filtret genom infallande energi, uttryckt av bredden vid hälften av den större transmittansen, även känd som halv bredd, i nm.Till exempel: filtrets topptransmittans är 80 %, sedan är 1/2 40 %, och vänster och höger våglängder motsvarande 40 % är 700 nm och 750 nm, och halva bandbredden är 50 nm.De med en halvbredd mindre än 20nm kallas smalbandsfilter, och de med en halvbredd större än 20nm kallas bandpassfilter eller bredbandspassfilter.

Centrumvåglängd (CWL): Avser den maximala transmissionsvåglängden för ett bandpass- eller smalbandsfilter, eller toppreflektionsvåglängden för ett bandstoppfilter, mittpunkten mellan 1/2-våglängden av topptransmittansen, det vill säga bandbredden. kallas den centrala våglängden.

Transmittans (T): Det hänvisar till målbandets passageförmåga, uttryckt i procent, till exempel: filtertopptransmittansen (Tp) > 80 %, hänvisar till ljuset som kan passera genom filtret efter dämpning.När maxvärdet är över 80 %, desto högre transmittans, desto bättre ljustransmissionsförmåga.Cut-off range: Det används för att representera våglängdsintervallet för energispektralområdet som förloras av filtret, det vill säga våglängdsområdet utanför passbandet.Cut-off rate (Block): Transmittansen som motsvarar våglängden i cut-off området, även känt som cut-off djupet används för att beskriva cut-off graden av filtret.Det är omöjligt för ljustransmittansen att nå 0. Endast genom att göra filtrets transmittans nära noll kan det oönskade spektrumet skäras av bättre.Cut-off-hastigheten kan mätas genom transmittans och kan också uttryckas genom optisk densitet (OD).Omvandlingsförhållandet mellan den och transmittansen (T) är som följer: OD=log10(1/T) Övergångsbandbredd: enligt filtret Gränsdjupet är annorlunda, och den större spektrala bredden som tillåts mellan den specificerade filtrets skär- utanför djupet och 1/2-positionen för transmittanstoppen.Kantbranthet: dvs [(λT80-λT10)/λT10] *

Hög reflektans (HR): Det mesta av ljuset som passerar genom filtret reflekteras.

Hög transmittans (HT): Transmittansen är hög och energiförlusten för ljus som passerar genom filtret är mycket liten.Infallsvinkel: Vinkeln mellan det infallande ljuset och normalen på filterytan kallas infallsvinkeln.När ljuset faller in vertikalt är infallsvinkeln 0°.

Effektiv bländare: Det fysiska området som effektivt kan användas i optiska enheter kallas den effektiva bländaren, som vanligtvis liknar filtrets utseende, koncentrisk och något mindre i storlek.Startvåglängd: Startvåglängden avser den våglängd som motsvarar när transmittansen ökar till 1/2 av toppen i långvågspassfiltret, och ibland kan den definieras som 5% eller 10% av toppen i bandet- passfilter Våglängden som motsvarar transmittansen.

Cut-off-våglängd: Cut-off-våglängden avser den våglängd som motsvarar när transmittansen i kortvågspassfiltret reduceras till 1/2 av toppvärdet.I bandpassfiltret kan det ibland definieras som en topptransmittans på 5 % eller 10 %.Våglängden som motsvarar genomströmningshastigheten.

Ytspecifikationer och dimensionsparametrar för filter Ytkvalitet

Ytkvaliteten på filtret har främst defekter som repor och gropar på ytan.De vanligaste specifikationerna för ytkvalitet är repor och gropar specificerade av MIL-PRF-13830B.Namnet på groparna beräknas genom att dividera gropdiametern i mikron med 10, vanligtvis kommer specifikationen för skrapgropen att kallas standardkvalitet i intervallet 80 till 50;kvaliteten i intervallet 60 till 40;och intervallet 20 till 10 kommer att betraktas som högprecisionskvalitet.

Ytkvalitet: Ytkvalitet är ett mått på ytnoggrannhet.Det används för att mäta avvikelsen för plan som speglar, fönster, prismor eller platta speglar.Jämnhetsavvikelsen mäts vanligtvis av korrugeringsvärdet (λ), vilket är Den består av testkällor med flera våglängder, en remsa motsvarar 1/2 våglängd och jämnheten är 1λ, vilket representerar den allmänna kvalitetsnivån;jämnheten är λ/4, vilket representerar kvalitetsnivån;jämnheten är λ/20, representerar en högprecisionskvalitetsnivå.

Tolerans: Filtrets tolerans är huvudsakligen på mittvåglängden och halva bandbredden, så filterproduktens toleransintervall anges.

Diametertolerans: Generellt sett är påverkan av filterdiameterns tolerans inte stor under användning, men om den optiska enheten ska monteras på hållaren måste diametertoleransen beaktas.Vanligtvis kallas diametertoleransen i (±0,1 mm) allmän kvalitet, (±0,05 mm) kallas precisionskvalitet och (±0,01 mm) kallas hög kvalitet.

Centrumtjocklekstolerans: Centrumtjockleken är tjockleken på filtrets mittdel.Vanligtvis kallas toleransen för centrumtjocklek (±0,2 mm) allmän kvalitet, (±0,05 mm) kallas precisionskvalitet och (±0,01 mm) kallas hög kvalitet.