Розныя тыпы фільтраў і асноўныя характарыстыкі

Розныя тыпы фільтраў і асноўныя характарыстыкі

У прынцыпе, аптычныя фільтры можна падзяліць на некалькі тыпаў, і гэтыя розныя тыпы аптычных фільтраў прадстаўлены ніжэй.

1. Абсарбцыйны фільтр: паглынальны фільтр вырабляецца шляхам змешвання спецыяльных фарбавальнікаў са смалой або шклянымі матэрыяламі.У адпаведнасці са здольнасцю паглынаць святло розных даўжынь хваль, ён можа гуляць ролю фільтра.Фільтры з каляровага шкла найбольш шырока выкарыстоўваюцца на рынку.Яго перавагамі з'яўляюцца стабільнасць, аднастайнасць, добрая якасць прамяня і нізкі кошт вытворчасці, але недахопам з'яўляецца адносна вялікая паласа прапускання, якая рэдка бывае ніжэй за 30 нм.

2. Інтэрферэнцыйны фільтр: інтэрферэнцыйны фільтр выкарыстоўвае метад вакуумнага пакрыцця, і на паверхню шкла наносіцца пласт аптычнай плёнкі пэўнай таўшчыні.Звычайна кавалак шкла вырабляецца з шматслойных плёнак, і для дасягнення магчымасці праходжання светлавых хваль у пэўным спектральным дыяпазоне выкарыстоўваецца прынцып інтэрферэнцыі.Існуе мноства тыпаў фільтраў перашкод, і вобласці іх прымянення таксама розныя.Сярод іх найбольш шырока выкарыстоўванымі фільтрамі перашкод з'яўляюцца паласапрапускаючыя фільтры, фільтры адсечкі і дыкротычныя фільтры.

(1) Паласавыя фільтры могуць прапускаць святло толькі пэўнай даўжыні хвалі або вузкай паласы, а святло за межамі паласы прапускання не можа праходзіць.Асноўныя аптычныя паказчыкі паласавых фільтраў: цэнтральная даўжыня хвалі (CWL), паўшырыня паласы (FWHM) і каэфіцыент прапускання (T%).У залежнасці ад памеру прапускной здольнасці, яго можна падзяліць на вузкапалосныя фільтры з прапускной здольнасцю менш за 30 нм;шырокапалосныя фільтры з прапускной здольнасцю больш за 60 нм.

(2) Адсякальны фільтр (адсякальны фільтр) можа падзяліць спектр на дзве вобласці.Святло ў адной вобласці не можа праходзіць праз гэтую вобласць, якая называецца вобласцю адсячэння, у той час як святло ў іншай вобласці можа цалкам праходзіць праз яе, што называецца вобласцю паласы прапускання.Тыповымі фільтрамі адсечкі з'яўляюцца фільтры доўгага праходжання і фільтры кароткага праходжання.Даўгахвалевы фільтр: адносіцца да пэўнага дыяпазону даўжынь хваль, даўгахвалевы кірунак перадаецца, а караткахвалевы кірунак адсякаецца, што гуляе ролю ізалявальнай кароткахвалевай.Кароткахвалевы фільтр: кароткахвалевы фільтр адносіцца да пэўнага дыяпазону даўжынь хваль, караткахвалевы кірунак перадаецца, а даўгахвалевы кірунак адсякаецца, што гуляе ролю ізаляцыі доўгіх хваль.

(3) Дыхроічны фільтр (Дыхроічны фільтр) можа выбраць невялікі дыяпазон колераў, якія хочуць прапускаць святло ў адпаведнасці з патрэбамі, і адлюстроўваць іншыя колеры.Ёсць некаторыя іншыя тыпы фільтраў: фільтры нейтральнай шчыльнасці (фільтры нейтральнай шчыльнасці), таксама вядомыя як аслабляльныя плёнкі, выкарыстоўваюцца для прадухілення пашкоджання моцнымі крыніцамі святла датчыка або аптычных кампанентаў камеры і могуць паглынаць або адлюстроўваць святло, якое не было паглынута .Частка праходжанага святла, якая раўнамерна зніжае каэфіцыент прапускання ў пэўнай частцы спектру.

Асноўная функцыя флуарэсцэнтных фільтраў - раздзяленне і выбар спектраў характэрнай паласы ўзбуджальнага святла і выпраменьванай флуарэсцэнцыі рэчываў у сістэме біямедыцынскай флуарэсцэнтнай інспекцыі і аналізу.Гэта ключавы кампанент, які выкарыстоўваецца ў біямедыцынскіх і біялагічных прыборах.

Астранамічныя фільтры - гэта свайго роду фільтры, якія выкарыстоўваюцца для памяншэння ўплыву светлавога забруджвання на якасць фатаграфій у працэсе здымкі астранамічных фатаграфій.

Фільтры нейтральнай шчыльнасці звычайна дзеляцца на паглынальныя і якія адлюстроўваюць.Адбівальны фільтр нейтральнай шчыльнасці выкарыстоўвае прынцып тонкаплёнкавых перашкод, каб прапускаць частку святла і адлюстроўваць іншую частку святла (звычайна больш не выкарыстоўваюць гэта адлюстраванае святло), гэта адлюстраванае святло лёгка ўтварае рассеянае святло і зніжае дакладнасць эксперыменту. , таму, калі ласка, выкарыстоўвайце калектар святла серыі ABC для збору адлюстраванага святла.Паглынальныя фільтры нейтральнай шчыльнасці звычайна адносяцца да самога матэрыялу або пасля змешвання некаторых элементаў у матэрыяле, якія паглынаюць пэўныя даўжыні хваль святла, але не аказваюць ці мала ўплываюць на іншыя даўжыні хваль святла.Як правіла, парог пашкоджання паглынальных фільтраў нейтральнай шчыльнасці ніжэй, і пасля працяглага выкарыстання можа выдзяляцца цяпло, таму пры іх выкарыстанні трэба быць асцярожным.

Асноўныя характарыстыкі для аптычных фільтраў

Паласа прапускання: дыяпазон даўжынь хваль, праз якія можа праходзіць святло, называецца паласой прапускання.

Шырыня прапускання (FWHM): Шырыня прапускання - гэта дыяпазон даўжынь хваль, які выкарыстоўваецца для прадстаўлення пэўнай часткі спектру, якая праходзіць праз фільтр праз падаючую энергію, выражаная шырынёй у палове большага каэфіцыента прапускання, таксама вядомай як палова шырыні, у нм.Напрыклад: пікавы каэфіцыент прапускання фільтра складае 80%, затым 1/2 складае 40%, а левыя і правыя даўжыні хваль, якія адпавядаюць 40%, складаюць 700 нм і 750 нм, а палова прапускной здольнасці складае 50 нм.Фільтры з паўшырынёй менш за 20 нм называюцца вузкапалоснымі фільтрамі, а фільтры з паўшырынёй больш за 20 нм - паласавымі або шырокапалоснымі фільтрамі.

Цэнтральная даўжыня хвалі (CWL): адносіцца да пікавай даўжыні хвалі перадачы паласавога або вузкапалоснага фільтра, або да пікавай даўжыні хвалі адлюстравання паласавога фільтра, сярэдняй кропкі паміж 1/2 даўжыні хвалі пікавага каэфіцыента прапускання, гэта значыць, паласы прапускання. называецца цэнтральнай даўжынёй хвалі.

Каэфіцыент прапускання (T): адносіцца да здольнасці прапускання мэтавага дыяпазону, выражанай у працэнтах, напрыклад: пікавы каэфіцыент прапускання фільтра (Tp) > 80 %, адносіцца да святла, якое можа праходзіць праз фільтр пасля згасання.Калі максімальнае значэнне перавышае 80%, чым большы каэфіцыент прапускання, тым лепш здольнасць прапускаць святло.Дыяпазон адсячэння: ён выкарыстоўваецца для прадстаўлення інтэрвалу даўжынь хваль спектральнай вобласці энергіі, страчанай фільтрам, гэта значыць дыяпазону даўжынь хваль за межамі паласы прапускання.Каэфіцыент адсячэння (блок): Каэфіцыент прапускання, які адпавядае даўжыні хвалі ў дыяпазоне адсячэння, таксама вядомы як глыбіня адсячэння, выкарыстоўваецца для апісання ступені адсячэння фільтра.Немагчыма, каб каэфіцыент прапускання святла дасягаў 0. Толькі зрабіўшы каэфіцыент прапускання фільтра блізкім да нуля, непажаданы спектр можа быць лепш адсечаны.Каэфіцыент адсячэння можа быць вымераны каэфіцыентам прапускання, а таксама можа быць выражаны аптычнай шчыльнасцю (OD).Суадносіны пераўтварэння паміж ім і каэфіцыентам прапускання (T) наступныя: OD=log10(1/T) Шырыня паласы пераходу: у залежнасці ад фільтра. Глыбіня адсечкі адрозніваецца, і большая спектральная шырыня дапускаецца паміж вызначанымі разрэзамі фільтра. ад глыбіні і 1/2 пазіцыі піка прапускання.Крутасць краю: г.зн. [(λT80-λT10)/λT10] *

Каэфіцыент высокага адлюстравання (HR): большая частка святла, якое праходзіць праз фільтр, адлюстроўваецца.

Высокі каэфіцыент прапускання (HT): Каэфіцыент прапускання высокі, а страта энергіі святла, якое праходзіць праз фільтр, вельмі малая.Вугал падзення: вугал паміж падаючым святлом і нармаллю паверхні фільтра называецца вуглом падзення.Калі святло падае вертыкальна, вугал падзення роўны 0°.

Эфектыўная дыяфрагма: фізічная плошча, якую можна эфектыўна выкарыстоўваць у аптычных прыладах, называецца эфектыўнай дыяфрагмай, якая звычайна падобная на знешні памер фільтра, канцэнтрычная і крыху меншая па памеры.Пачатковая даўжыня хвалі: Пачатковая даўжыня хвалі адносіцца да даўжыні хвалі, якая адпавядае павелічэнню каэфіцыента прапускання да 1/2 піка ў даўгахвалевым фільтры, і часам яна можа быць вызначана як 5% ці 10% піка ў дыяпазоне. прахадны фільтр Даўжыня хвалі, якая адпавядае каэфіцыенту прапускання.

Гранічная даўжыня хвалі: Гранічная даўжыня хвалі адносіцца да даўжыні хвалі, якая адпавядае таму, калі каэфіцыент прапускання ў караткахвалевым фільтры зніжаецца да 1/2 пікавага значэння.У паласавым фільтры яго часам можна вызначыць як пікавы каэфіцыент прапускання 5% ці 10%.Даўжыня хвалі, якая адпавядае хуткасці праходжання.

Тэхнічныя характарыстыкі паверхні і памерныя параметры якасці паверхні фільтраў

Якасць паверхні фільтра ў асноўным мае такія дэфекты, як драпіны і ямкі на паверхні.Найбольш часта выкарыстоўваюцца спецыфікацыі якасці паверхні - гэта драпіны і ямкі, вызначаныя MIL-PRF-13830B.Назва ямы разлічваецца шляхам дзялення дыяметра ямы ў мікронах на 10, звычайна спецыфікацыя драпіны будзе называцца стандартнай якасцю ў дыяпазоне ад 80 да 50;якасць у дыяпазоне ад 60 да 40;і дыяпазон ад 20 да 10 будзе лічыцца якасцю высокай дакладнасці.

Якасць паверхні: Якасць паверхні - гэта мера дакладнасці паверхні.Ён выкарыстоўваецца для вымярэння адхілення плоскасцей, такіх як люстэркі, вокны, прызмы або плоскія люстэркі.Адхіленне гладкасці звычайна вымяраецца значэннем гафрыравання (λ), якое складаецца з тэставых крыніц з некалькімі даўжынямі хваль, адна паласа адпавядае 1/2 даўжыні хвалі, а гладкасць роўная 1λ, што ўяўляе агульны ўзровень якасці;гладкасць λ/4, што ўяўляе ўзровень якасці;гладкасць λ/20, уяўляе высокадакладны ўзровень якасці.

Памяркоўнасць: Памяркоўнасць фільтра ў асноўным залежыць ад цэнтральнай даўжыні хвалі і палавіны паласы, таму пазначаны дыяпазон допуску прадукту фільтра.

Дапушчальнае адхіленне дыяметра: у цэлым, уплыў допуску дыяметра фільтра невялікі падчас выкарыстання, але калі аптычны прыбор будзе ўсталяваны на трымальніку, неабходна ўлічваць допуск дыяметра.Звычайна допуск дыяметра ў (±0,1 мм) называецца агульнай якасцю, (±0,05 мм) — дакладнасцю, а (±0,01 мм) — высокай якасцю.

Дапушчальнае адхіленне ад цэнтральнай таўшчыні: Цэнтральная таўшчыня - гэта таўшчыня цэнтральнай часткі фільтра.Звычайна допуск цэнтральнай таўшчыні (±0,2 мм) называецца агульнай якасцю, (±0,05 мм) — якасцю дакладнасці, а (±0,01 мм) — высокай якасцю.