Различни типове филтри и ключови спецификации

Различни типове филтри и ключови спецификации

По принцип оптичните филтри могат да бъдат разделени на няколко типа и тези различни видове оптични филтри са представени по-долу.

1. Абсорбционен филтър: Абсорбционният филтър се прави чрез смесване на специални багрила в смола или стъклени материали.Според способността да абсорбира светлина с различни дължини на вълната, той може да играе ролята на филтриране.Цветните стъклени филтри са най-широко използваните на пазара.Предимствата му са стабилен, еднороден, добро качество на лъча и ниска производствена цена, но има недостатъка на относително голямата лента на пропускане, която рядко е по-ниска от 30 nm.

2. Филтър за смущения: Филтърът за смущения използва метода на вакуумно покритие и върху повърхността на стъклото се нанася слой от оптичен филм с определена дебелина.Обикновено парче стъкло е направено от многослойни филми и принципът на интерференцията се използва за постигане на пропускане на светлинни вълни в определен спектрален диапазон.Има много видове филтри за смущения и техните области на приложение също са различни.Сред тях най-широко използваните филтри за смущения са лентовите филтри, филтрите за прекъсване и дихроичните филтри.

(1) Лентовите филтри могат да предават светлина само с определена дължина на вълната или тясна лента, а светлината извън лентата на пропускане не може да премине.Основните оптични индикатори на лентовите филтри са: централна дължина на вълната (CWL), половин честотна лента (FWHM) и пропускливост (T%).Според размера на честотната лента, тя може да бъде разделена на теснолентови филтри с честотна лента по-малка от 30nm;широколентови филтри с честотна лента над 60nm.

(2) Филтър за прекъсване (филтър за прекъсване) може да раздели спектъра на две области.Светлината в една област не може да премине през тази област, която се нарича зона на прекъсване, докато светлината в другата област може да премине напълно през нея, която се нарича област на лентата на пропускане.Типичните прекъсващи филтри са дългопропускащи филтри и късочестотни филтри.Филтър за пропускане на дълги вълни: отнася се до определен диапазон на дължина на вълната, посоката на дългите вълни се предава, а посоката на късите вълни се прекъсва, което играе ролята на изолиране на късите вълни.Филтър за пропускане на къси вълни: Филтърът за пропускане на къси вълни се отнася до определен диапазон на дължината на вълната, посоката на късите вълни се предава, а посоката на дългите вълни се прекъсва, което играе ролята на изолиране на дългите вълни.

(3) Дихроичен филтър (Дихроичен филтър) може да избере малък диапазон от цветове, които искат да пропускат светлина според нуждите, и да отразяват други цветове.Има някои други видове филтри: Филтри с неутрална плътност (филтри с неутрална плътност), известни също като филми за отслабване, се използват, за да предотвратят силни източници на светлина да повредят сензора или оптичните компоненти на камерата и могат да абсорбират или отразяват светлина, която не е била абсорбирана .Частта от пропуснатата светлина, която равномерно намалява пропускливостта в определена част от спектъра.

Основната функция на флуоресцентните филтри е да разделят и избират спектрите на характеристичните ивици на възбуждащата светлина и излъчваната флуоресценция на веществата в системата за биомедицинска флуоресцентна инспекция и анализ.Това е ключов компонент, използван в биомедицински инструменти и инструменти за наука за живота.

Астрономическите филтри са вид филтър, използван за намаляване на влиянието на светлинното замърсяване върху качеството на снимките по време на процеса на правене на астрономически снимки.

Филтрите с неутрална плътност обикновено се разделят на абсорбиращи и отразяващи.Отразяващият филтър с неутрална плътност възприема принципа на тънкослойна интерференция за предаване на част от светлината и отразяване на другата част от светлината (обикновено вече не се използва тази отразена светлина), тази отразена светлина лесно образува разсеяна светлина и намалява експерименталната точност , така че моля, използвайте колектора за светлина от серията ABC, за да съберете отразената светлина.Абсорбционните филтри с неутрална плътност обикновено се отнасят до самия материал или след като някои елементи са смесени в материала, които абсорбират някои специфични дължини на вълната на светлината, но нямат или имат малък ефект върху други дължини на вълната на светлината.Като цяло, прагът на увреждане на абсорбиращите филтри с неутрална плътност е по-нисък и след продължителна употреба може да има генериране на топлина, така че трябва да се внимава, когато се използват.

Основни спецификации за оптични филтри

Пропускателна лента: диапазонът от дължини на вълните, през които светлината може да премине, се нарича пропускателна лента.

Широчина на честотната лента (FWHM): Ширината на честотната лента е диапазон от дължина на вълната, използван за представяне на специфична част от спектъра, преминаваща през филтъра чрез падаща енергия, изразена чрез ширината при половината от по-голямата пропускливост, известна също като половин ширина, в nm.Например: пиковата пропускливост на филтъра е 80%, след това 1/2 е 40%, а лявата и дясната дължина на вълната, съответстващи на 40%, са 700nm и 750nm, а половината честотна лента е 50nm.Тези с полуширина по-малка от 20 nm се наричат ​​теснолентови филтри, а тези с полуширина по-голяма от 20 nm се наричат ​​лентови филтри или широколентови филтри.

Централна дължина на вълната (CWL): Отнася се за пиковата дължина на вълната на предаване на лентов или теснолентов филтър или пиковата дължина на вълната на отражение на лентов филтър, средната точка между 1/2 дължина на вълната на пиковата пропускливост, т.е. честотната лента Средната точка на се нарича централна дължина на вълната.

Коефициент на пропускливост (T): Отнася се за пропускателната способност на целевата лента, изразена в проценти, например: пиковата пропускливост на филтъра (Tp) > 80%, се отнася до светлината, която може да премине през филтъра след затихване.Когато максималната стойност е над 80%, колкото по-голяма е пропускливостта, толкова по-добра е способността за предаване на светлина.Диапазон на прекъсване: Използва се за представяне на интервала на дължината на вълната на енергийния спектрален участък, загубен от филтъра, т.е. диапазона на дължината на вълната извън лентата на пропускане.Скорост на прекъсване (блок): Коефициентът на пропускане, съответстващ на дължината на вълната в диапазона на прекъсване, известен също като дълбочина на прекъсване, се използва за описание на степента на прекъсване на филтъра.Невъзможно е пропускливостта на светлината да достигне 0. Само като се направи пропускливостта на филтъра близо до нула, нежеланият спектър може да бъде по-добре отрязан.Скоростта на прекъсване може да бъде измерена чрез пропускливост и може също да бъде изразена чрез оптична плътност (OD).Връзката на преобразуване между него и коефициента на пропускливост (T) е следната: OD=log10(1/T) Ширина на преходната лента: според филтъра Дълбочината на прекъсване е различна и по-голямата спектрална ширина, разрешена между указания филтър дълбочина на разстояние и 1/2 позиция на пика на пропускливостта.Стръмност на ръба: т.е. [(λT80-λT10)/λT10] *

Високо отразяване (HR): По-голямата част от светлината, преминаваща през филтъра, се отразява.

Висока пропускливост (HT): Коефициентът на пропускане е висок и загубата на енергия от светлината, преминаваща през филтъра, е много малка.Ъгъл на падане: Ъгълът между падащата светлина и нормалата на повърхността на филтъра се нарича ъгъл на падане.Когато светлината пада вертикално, ъгълът на падане е 0°.

Ефективна бленда: Физическата област, която може да се използва ефективно в оптични устройства, се нарича ефективна бленда, която обикновено е подобна на външния размер на филтъра, концентрична и малко по-малка по размер.Начална дължина на вълната: Началната дължина на вълната се отнася до дължината на вълната, съответстваща на това, когато пропускливостта се увеличи до 1/2 от пика във филтъра за дълги вълни и понякога може да се определи като 5% или 10% от пика в лентата- пропускателен филтър Дължината на вълната, съответстваща на пропускливостта.

Гранична дължина на вълната: Граничната дължина на вълната се отнася до дължината на вълната, съответстваща на момента, когато пропускливостта във филтъра за къси вълни е намалена до 1/2 от пиковата стойност.В лентовия филтър понякога може да се определи като пикова пропускливост от 5% или 10%.Дължината на вълната, съответстваща на скоростта на пропускане.

Повърхностни спецификации и параметри на размерите на филтрите Качество на повърхността

Качеството на повърхността на филтъра има главно дефекти като драскотини и вдлъбнатини по повърхността.Най-често използваните спецификации за качество на повърхността са драскотини и вдлъбнатини, определени от MIL-PRF-13830B.Името на ямите се изчислява чрез разделяне на диаметъра на ямите в микрони на 10, обикновено спецификацията на ямите за надраскване ще се нарича стандартно качество в диапазона от 80 до 50;качество в диапазона от 60 до 40;и диапазонът от 20 до 10 ще се счита за качество с висока точност.

Качество на повърхността: Качеството на повърхността е мярка за точност на повърхността.Използва се за измерване на отклонението на равнини като огледала, прозорци, призми или плоски огледала.Отклонението на гладкостта обикновено се измерва чрез стойността на гофриране (λ), която е. Съставен е от тестови източници с множество дължини на вълната, една ивица съответства на 1/2 дължина на вълната, а гладкостта е 1λ, което представлява общото ниво на качество;гладкостта е λ/4, което представлява нивото на качество;гладкостта е λ/20, представлява ниво на качество с висока точност.

Допустимо отклонение: Допустимото отклонение на филтъра е главно върху централната дължина на вълната и половината от честотната лента, така че е посочен обхватът на допустимото отклонение на филтърния продукт.

Толеранс на диаметъра: По принцип влиянието на толеранса на диаметъра на филтъра не е голямо по време на употреба, но ако оптичното устройство трябва да се монтира на държача, толерансът на диаметъра трябва да се вземе предвид.Обикновено толерансът на диаметъра в (±0,1 mm) се нарича общо качество, (±0,05 mm) се нарича прецизно качество, а (±0,01 mm) се нарича високо качество.

Толеранс на централната дебелина: Централната дебелина е дебелината на централната част на филтъра.Обикновено толерансът на централната дебелина (±0,2 mm) се нарича общо качество, (±0,05 mm) се нарича прецизно качество, а (±0,01 mm) се нарича високо качество.