濾光片,一種可以用來選取所需輻射波段的光學(xué)器件。我們都知道,濾光(guāng)片的作用便是通過(guò)選擇性地(dì)控製不(bú)同波長的光透射。

其在生活中的分布非常廣(guǎng)泛,包(bāo)括手機、汽(qì)車電子、醫(yī)療影像、傳(chuán)感器、視聽/數碼電子產品(pǐn)等等多個領域,

那麽這些濾光片究竟(jìng)有何不同,它們(men)都有哪些分類,分別都發揮著哪些作用!今天亚洲国产综合997(tè)就為簡單大家介紹一下(xià)!

 

 

濾光片一般根據光譜(pǔ)波段可分為,紫外濾光片、可見濾光片(piàn)和紅外(wài)濾光片。

按光譜特性又分為帶通濾光片、截止濾光片、分光濾光片、中性密度濾光片、反射濾光片;

按膜層(céng)材料又分為軟膜濾(lǜ)光片和硬膜(mó)濾光片(piàn)。

根據其允許通過的光,並(bìng)切斷通(tōng)帶以外的光又分出帶通型,同時分出窄帶與(yǔ)寬帶。

按通過的選定波的光又區分為短波通型(低波通)和長波通型(高波通)。

各分類濾光(guāng)片的說(shuō)明(míng)

根(gēn)據自(zì)然光光譜波段的分類,我(wǒ)們一(yī)般分(fèn)為紫外濾光片、可見(jiàn)濾光片和紅外濾光(guāng)片。

 

紫外濾光片,其原理(lǐ)便是通過使用分散在玻(bō)璃材(cái)料中的吸(xī)光物質來控製入射光的波長。

這種濾光片可以吸收可見光,又允許紫外光(guāng)通過,也允許部分近紅外光通過。這(zhè)種濾光片主(zhǔ)要(yào)功能用於提取(qǔ)紫外光,比如汞燈的紫外光。

可見光濾(lǜ)光片是一種將可見光根據其顏(yán)色進行分離和調節的光學器件,其原理是基於光的衍射和吸收,通過吸收或(huò)反射不需要的光譜成分,

讓需要的光譜成分通過,從而實現對光的(de)分離和調製。不(bú)同類(lèi)型的濾(lǜ)光(guāng)片可以根(gēn)據其光學性質來分為吸收型和反射型兩種(zhǒng)。

吸收型(xíng)則以通過吸收某(mǒu)些波長的光線來控製可見光的顏色和亮度。

反射型則是利用多層膜的幹涉(shè)現象實現的,其中的反射波與透射波幹(gàn)涉形成光學諧振腔,隻有特定波長(zhǎng)的光線能夠通過。

(亚洲国产综合9971150nm紅外帶通濾光片)

紅外濾光片(piàn)是一種能夠隻透過紅外光,而阻擋可見光和(hé)紫外光的光學器件。它們的原(yuán)理是利用不(bú)同波長的光在不同材料中的折射率和反射率的差異,

從而實現選擇性地透射或反射特定波段的光。紅外濾光片通常(cháng)由特殊的材料製成,如金(jīn)屬氧化物、氟化物等,這些材料被設計成具有特定的光譜特性,

使其(qí)對紅外光波具有高透射性,而對其他波長,尤其是可見光波長的光具有高反射性或吸收性。這樣,當光(guāng)線照射到紅外濾光片上時,

隻有特定波長(zhǎng)範圍的紅(hóng)外光能夠穿透濾光片,而其它波長的光則被濾除。

(亚洲国产综合997BP880帶通濾光片)

 

幹涉濾光片,利用幹涉原理來實現對光的選擇性透射(shè)或反射,從而(ér)進(jìn)行光譜或其他光性(xìng)的分割(gē)。

帶通濾光片是一種隻允(yǔn)許某一(yī)波(bō)段通過的光,並切斷通帶以外的光的(de)光學器件,它的(de)原理便(biàn)是原理主(zhǔ)要基於頻率選擇性。

它利用濾波(bō)器內部的電路或材料特性,對輸入信號中的不同頻(pín)率成分進行選擇性處(chù)理。當信號通過濾波(bō)片(piàn)時,

隻有特定頻率範圍內的(de)信號能(néng)夠順利通過,而其它頻率的信號則會被衰減或阻止。

截止濾光片是指能從複(fù)合光中濾掉全部長(zhǎng)波或短波而僅保留所(suǒ)需波段範圍的濾光片,一般分為短(duǎn)波截止濾光片(長波通濾光片(piàn))和長波截止濾光片(短波(bō)通濾光片)兩種,其原理主要基於光學膜的幹涉效應以及特定波長的光波在濾光片上的透射和反射特性。截(jié)止濾光片通常包含多層膜設計,這些膜層具有特(tè)定的折(shé)射(shè)係數和厚度,當光(guāng)線通過濾光(guāng)片時(shí),由於不同波長的光在濾光片(piàn)各(gè)層間(jiān)的幹涉作用,某些波長的光會被反射,而另一(yī)些波長的光則會透(tòu)射過去,這使得(dé)在特定波長下,光線的傳輸可以被最大程度地減少或(huò)完全消(xiāo)除。

負性濾光片,也叫陷波(bō)濾(lǜ)光片,是幹涉濾光(guāng)片的(de)一個種類,也被稱為陷波濾光片、帶阻濾(lǜ)光片或帶(dài)抑製濾光片。它的主要功能是允許(xǔ)絕大多數波長(zhǎng)的(de)光通過,但將特定波長範圍內(阻帶)的光衰減到非常低的水平。相(xiàng)對於帶通濾光片,負性濾光片的(de)使用方法和光譜曲線是(shì)相反的。

分光濾光片是一種特殊的光學元件,具有特定的光學結(jié)構(gòu)或塗層,這些結構或塗層能夠使得不同波長的光以不同的方式透射(shè)或反射,主要用於將光線按照波長或顏色進行分離。其原理主要基於光的幹(gàn)涉、衍射和色散(sàn)等物理現象(xiàng),當光線通過分光濾光片時,由(yóu)於不同(tóng)波長的光在(zài)材料(liào)中的折射率或傳播速度不同,它們會被分離成不同的光譜成分(fèn)。這樣,分光濾(lǜ)光片可以將一(yī)束複合光分解成多個單色光,或者允許特定波長的光通過而阻擋其(qí)他波長的光。

 

 

吸收與反射(shè)型濾光片,吸(xī)收濾光片和(hé)反射(shè)濾光(guāng)片在濾光原理和應用上各(gè)有特(tè)點,具體選擇哪種類型的濾光片,需要根據(jù)具體的應用需(xū)求來決定。

 

中性密度濾光片(也稱衰減片)即中性密度濾光器、中性(xìng)密度鏡(ND鏡)、中性密度(dù)衰減片、固定中性密度片(piàn),漸變中性密度片,利用物(wù)質(zhì)對光的吸收特性,製成片狀,放在光路上,可以將光強(qiáng)衰減,這(zhè)種片狀元件(jiàn)叫光學衰減片。其原(yuán)理主要基於物質對光的吸收或反射特(tè)性,中性密度濾光片通常分為吸收型和反射型兩種。吸收型中性密(mì)度濾光片是(shì)在光學玻璃中加入某些化學原料製成的,這通常(cháng)就是(shì)我們所說的有色(sè)玻璃。而基於薄膜幹涉原(yuán)理的反射式中(zhōng)性密度濾光片,則透射一部分(fèn)光並反射(shè)另一部分光。在設計上,主要被設計成對各種波長的光具有近似相同的衰減能力,因此不會改變對光的顏色(sè)與光譜分布。

反射濾光片是通過(guò)反射作用來(lái)調控光(guāng)線的透(tòu)過和衰減(jiǎn),主要依(yī)賴於光學薄膜的幹涉效應來實現對特定波長光線的反射,因此無需考慮材料對光的吸收。其原理主要基於光的幹涉和薄膜反射特性,由多層光學薄膜組成的濾光片,每層薄膜(mó)都具有特定的折射率和厚度。當光線入射到反射濾光片上時,這些薄膜層會對光線進行多(duō)次反射和透射,由於幹涉效(xiào)應,某些波長的光線會(huì)被加強反射,而其他波長的光線則可能透射(shè)或衰減。

吸收濾光片是一(yī)種含(hán)有某種有色金屬氧化物的有色玻璃,它的主要功能是通過對特定波長的光進行吸收,從而達到濾波(bō)的目的。當光線(xiàn)穿過濾光片時,其內部材料(liào)會對特定波長的光進行吸收,而對其他波長的光則透過。這種選擇性的吸收和透過(guò),使得濾光片能夠過濾掉不需要的光譜成分,隻允許特定波長的光通過。吸收濾光片(piàn)的特點是高效吸(xī)收(shōu)、選(xuǎn)擇性強、穩(wěn)定性好(hǎo)、應(yīng)用廣泛。其濾光性能(néng)主要(yào)取決於其內部(bù)材料的吸光特性和材(cái)料的厚度。不同的材料對不同(tóng)波長的光吸收(shōu)程度不同,因此可以通過選擇合適(shì)的材料(liào)和調整材料的厚度,來實現對特定波長的光進行高效(xiào)吸收。

 

(亚洲国产综合997全介質反射鏡(jìng))

 

根(gēn)據鍍(dù)膜工藝不同,我們一般分(fèn)為(wéi)軟鍍膜濾光片與硬鍍膜濾光片,硬鍍膜擁有(yǒu)更高的激光損傷閾值。

軟膜濾光片的特點在於其膜層材料具(jù)有相(xiàng)對較(jiào)低的硬度,這些膜層通(tōng)常由多層介質膜或金屬(shǔ)膜(mó)組成,通過精確控製膜層的材料、厚度和結構,可以實現對光波傳輸特性的精確調(diào)控。其原理主要(yào)基於光波在濾光片(piàn)膜層傳(chuán)輸過(guò)程中(zhōng)產生的各種特性變化,如透射、吸收、散射、反射、偏振(zhèn)、相(xiàng)位變化等,當光線通(tōng)過軟(ruǎn)膜濾光片時,不同波長(zhǎng)的光波(bō)會在膜層中發生幹涉、衍射等效應(yīng),從而導致特定波長的光波被反射、吸收或透射。

硬膜濾光片在於其膜層具有較高的硬度,因此也擁有較高激光損傷閾值,能夠承受高強度的激光照射而不易受到損害,多用於激光係統應用(yòng)中。其原理便是基於光波與硬膜濾光片之間的相(xiàng)互作用。硬膜濾光片的膜層通常由多層特殊材料(liào)組成,這些(xiē)材料經過精密(mì)設計和製備,以實現對特(tè)定波長激光(guāng)的精確調控。當激光(guāng)通過硬膜濾光片時,膜層會對激光進行吸收、反射(shè)、透射或(huò)散射等操作,從而實現對(duì)激光光譜的調控。

 

(亚洲国产综合997帶通濾光片)

帶通濾光(guāng)片分為寬帶濾(lǜ)光片與窄帶濾光片,截止濾光片分(fèn)為長波截(jié)止(zhǐ)短波(bō)通(tōng)濾光片和短波截止長(zhǎng)波(bō)通濾光片。

寬帶濾光片屬於帶通濾光片的(de)一個細分,具有相對較寬的透(tòu)過頻率範圍。其設計目的是選(xuǎn)擇更寬範圍(wéi)的光波(bō),允許較大範圍(wéi)內的頻率通過,同時阻(zǔ)擋超出該範圍(wéi)的光波。寬(kuān)帶濾光片通常具有較高的(de)透過率(lǜ),但相對較(jiào)低的阻擋(dǎng)能力,這是因為其目標是(shì)傳遞更廣泛(fàn)的頻率範圍而不是選擇特定的頻率。其原理是基於其特殊的膜(mó)層結構和對(duì)光(guāng)波的透過(guò)範圍的控製,利用介質對不同波(bō)長(zhǎng)光的色散作(zuò)用,使得(dé)不同波長(zhǎng)的光在介質中傳播(bō)的(de)速度不同(tóng),從而實現波長的(de)分離。通過精確設計和調(diào)整濾光片(piàn)中的膜層材料、厚(hòu)度和折射率等參數,寬帶濾光(guāng)片(piàn)能夠允許某一較寬範圍的光波通過,而阻擋超出該範圍的光波(bō)。

窄帶(dài)濾光片是從帶通濾光片中細分出來的,其特點是(shì)允許一個非常窄的光譜段內的光波通(tōng)過,而阻擋其(qí)他波長的光波(常用於需要精確(què)選擇特定波長範圍的應用)。其原(yuán)理(lǐ)基於薄膜(mó)的幹涉效(xiào)應,通過在(zài)玻璃或其他透明基底上鍍製多層(céng)光學薄膜,這些薄膜具有不同的折射率和厚度(dù),經過精心設計,以使得當光波通(tōng)過這些膜(mó)層時,特定波長的光波會發生相長幹涉,從(cóng)而增強透射;而其他波(bō)長的光波則會(huì)發生相消幹涉(shè),被反射或吸收。窄帶相比於(yú)寬帶擁有較低的帶寬和通帶範圍。

短波通(tōng)濾光片簡單來說就是(shì)根據指定的波長,短波通過,長波截(jié)止。由多層光學薄膜構成的,這些薄膜具有不同的折射率和厚度,主要用於傳輸較短(duǎn)波長的光並(bìng)阻止(zhǐ)較長波長的光通過(guò),其原理(lǐ)是基於光波與濾(lǜ)光片(piàn)膜層之間的相互作用,特(tè)別是利用光學薄膜(mó)的幹涉效(xiào)應(yīng)來實現對光波波長的(de)選擇性透過,當光線通過濾光片時,不同波長的光波(bō)在膜層之間發生幹涉。通過精確控製膜(mó)層的折射率和厚度,短波通濾光片可(kě)以使得較短(duǎn)波長的光(guāng)波發生相長幹(gàn)涉(shè),從而增強透射;而較長波長的光波則發生相消(xiāo)幹涉,被反射或吸收。

長波通濾光片定(dìng)義與短(duǎn)波相反,根據指定的波長,長波通過,短波被截止。長波通濾光片采用特殊工藝加工而成,內部由多層光學薄膜組成,每層薄膜的折射率和厚度都經過精密計算和設計,具有高透(tòu)射率、低損耗和良好的光譜透過性。其(qí)工作原理和設計目的主要是允(yǔn)許長波長的(de)光(guāng)波通過,同時阻止(zhǐ)短波長的光波(bō)通過,當光線入射到濾光片上(shàng)時,這些薄膜會對不同波長的光波進行幹涉、反射和透射。通過精確控(kòng)製膜層的參數,長(zhǎng)波通濾光片能夠實現特定波長(zhǎng)範圍的長波光波的高(gāo)效(xiào)透射,同時阻止短(duǎn)於該波長的(de)光波通過。