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光學濾光片的幾個入門概念

2024-03-15 派大星

光學濾光片作為我們用來選取所需輻射波段的常見光學器件,應用于多種領域,從身邊的手機、相機攝影到醫療生化,都有其覆蓋領域,下面激埃特就為大家簡單說幾個關于濾光片的基本概念供大家參考,為大家認識濾光片以及分類做一個簡單的認識!


 光學濾光片的幾個入門概念

(激埃特BP880帶通濾光片


按光譜劃分,通過濾光片的光譜分布長度,我們可以簡單分為以下幾類!

紫外濾光片(180·400nm),一般用于過濾紫外輻射,可吸收波長范圍在400nm~4000nm的紫外線。

可見光濾光片((紫色)400nm~700nm(紅色)),用于過濾可見光譜中的特定波長范圍的光線,常見的阻擋藍光的過濾波長為400~500納米之間,用于保護眼睛。

近紅外濾光片(700~3000nm),只允許特定近紅外波段通過的光學元件,如紅外截止濾光片。

紅外濾光片(3000nm~10um),只允許特定紅外波段通過的光學元件,如紅外透過濾光片。

 

根據光譜特性分為:帶通濾光片、短波通濾光片和長波通濾光片。

帶通濾光片又細分為窄帶濾光片與寬帶濾光片,通常按帶寬與中心波長的比值來區分,窄帶濾光片通帶較窄,一般半高寬低于20nm均稱為窄帶,高于該值為寬帶。

短波通濾光片,特定的波長范圍內,短波方向是透過的,而長波方向是截止的。

長波通濾光片,允許長于特定起始波長的所有波長通過,阻擋較短的波長。

 

激光雷達BP1550nm窄帶濾光片

(激埃特激光雷達BP1550nm窄帶濾光片


從應用角度上劃分為軟膜濾光片與硬膜濾光片。

軟膜濾光片通常由多層薄膜組成,這些薄膜可能由硫化鋅、冷凍劑、甚至是銀等材料制成,一般用于生化分析儀等特定設備。

硬膜濾光片則利用等離子沉積過程制作,擁有比軟膜更加優秀的激光損傷閾值,這一特性是的硬膜可以應用在各種高能量激光照射的應用中。如激光系統。

 

常見的幾個參數概念

中心波長(CWL):指濾光片透過率的最大值所對應的波長,也稱為峰值波長。

 

透過率(T): 指特定波長下通過濾光片的光線占入射光強的比值,假設光初始值為100%,通過濾光片后有所損耗了,通過評估得出只有85%了,這個濾光片的光學透過率就為85%。

 

峰值透過率(Tp):指在濾光片允許通過的波長范圍內,某一特定波長處光通過濾光片后的強度與入射光強度的比值達到最大。

 

半高寬(FWHM): 用于描述濾光片在透過率峰值一半時所對應的波長范圍。如:峰值透過率為88%,其一半的位置為44%,其在44%所對應的波長范圍之差就為半高寬。

 

截止深度:指濾光片在截止波段中允許能透過光的最大透過率大小,通常用OD值(Optical Density,光密度)來表示。OD值越大,代表透過率越低,噪聲越小,截止深度越深,產品反射越大,產品的質量也通常越高。

 

介質硬膜(hard coating): 氧化物材料鍍制(如Ta2O5,SiO2等)。

 

軟膜: 除氧化物材料外,如氟化物(MgF2),硫化物,常用的金,銀,鋁之類。

 

增透膜(AR): 減反射膜,增加光的穿性,使光能量有效的利用。

 

BBAR: 背面寬帶增透膜。

 

高反(HR): 光通過某波長被返回或反射較多,如平時用的鏡子。

 

高透(HT): 光通過某波長損失較少,如平時用的玻璃窗,就屬于可見光高透。

 


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