Varios tipos de filtros y especificaciones clave

Varios tipos de filtros y especificaciones clave

En principio, los filtros ópticos se pueden dividir en varios tipos, y estos diferentes tipos de filtros ópticos se presentan a continuación.

1. Filtro de absorción: el filtro de absorción se fabrica mezclando tintes especiales en materiales de resina o vidrio.De acuerdo con la capacidad de absorber luz de diferentes longitudes de onda, puede desempeñar el papel de filtrado.Los filtros de vidrio coloreado son los más utilizados en el mercado.Sus ventajas son estable, uniforme, buena calidad de haz y bajo costo de fabricación, pero tiene la desventaja de una banda de paso relativamente grande, que rara vez es inferior a 30 nm.

2. Filtro de interferencia: el filtro de interferencia adopta el método de recubrimiento al vacío y una capa de película óptica con un espesor específico se recubre en la superficie del vidrio.Por lo general, una pieza de vidrio está hecha de películas de múltiples capas, y el principio de interferencia se utiliza para lograr Permite el paso de ondas de luz en un rango espectral específico.Hay muchos tipos de filtros de interferencia, y sus campos de aplicación también son diferentes.Entre ellos, los filtros de interferencia más utilizados son los filtros de paso de banda, los filtros de corte y los filtros dicroicos.

(1) Los filtros de paso de banda solo pueden transmitir luz de una longitud de onda específica o banda estrecha, y la luz fuera de la banda de paso no puede pasar.Los principales indicadores ópticos de los filtros de paso de banda son: longitud de onda central (CWL), ancho de banda medio (FWHM) y transmitancia (T%).Según el tamaño del ancho de banda, se puede dividir en filtros de banda estrecha con un ancho de banda de menos de 30 nm;filtros de banda ancha con un ancho de banda de más de 60nm.

(2) El filtro de corte (Cut-off filter) puede dividir el espectro en dos regiones.La luz en una región no puede atravesar esta región, que se denomina región de corte, mientras que la luz en la otra región puede atravesarla por completo, que se denomina región de banda de paso.Los filtros de corte típicos son filtros de paso largo y filtros de paso corto.Filtro de paso de onda larga: se refiere a un rango de longitud de onda específico, se transmite la dirección de onda larga y se corta la dirección de onda corta, lo que desempeña el papel de aislar la onda corta.Filtro de paso de onda corta: el filtro de paso de onda corta se refiere a un rango de longitud de onda específico, se transmite la dirección de onda corta y se corta la dirección de onda larga, lo que desempeña el papel de aislar la onda larga.

(3) Filtro dicroico (Dichroic filter) puede seleccionar una pequeña gama de colores que quieren pasar la luz según las necesidades y reflejar otros colores.Existen otros tipos de filtros: Los filtros de densidad neutra (Filtros de densidad neutra), también conocidos como películas de atenuación, se utilizan para evitar que las fuentes de luz fuertes dañen el sensor de la cámara o los componentes ópticos, y pueden absorber o reflejar la luz que no ha sido absorbida. .La porción de la luz transmitida que reduce uniformemente la transmitancia en una cierta porción del espectro.

La función principal de los filtros de fluorescencia es separar y seleccionar los espectros de banda característicos de la luz de excitación y la fluorescencia emitida de las sustancias en el sistema de análisis e inspección de fluorescencia biomédica.Es un componente clave utilizado en instrumentos biomédicos y de ciencias de la vida.

Los filtros astronómicos son un tipo de filtro que se utiliza para reducir la influencia de la contaminación lumínica en la calidad de la fotografía durante el proceso de toma de fotografías astronómicas.

Los filtros de densidad neutra generalmente se dividen en absorbentes y reflectantes.El filtro reflectante de densidad neutra adopta el principio de interferencia de película delgada para transmitir parte de la luz y reflejar la otra parte de la luz (generalmente ya no usa esta luz reflejada), esta luz reflejada es fácil de formar luz parásita y reduce la precisión experimental , así que utilice el colector de luz de la serie ABC para recoger la luz reflejada.Los filtros absorbentes de densidad neutra generalmente se refieren al material en sí o después de mezclar algunos elementos en el material, que absorben algunas longitudes de onda de luz específicas, pero tienen poco o ningún efecto en otras longitudes de onda de luz.Generalmente, el umbral de daño de los filtros absorbentes de densidad neutra es más bajo y, después de un uso prolongado, puede haber generación de calor, por lo que se debe tener cuidado al usarlos.

Especificaciones clave para filtros ópticos

Banda de paso: El rango de longitudes de onda que la luz puede atravesar se llama banda de paso.

Ancho de banda (FWHM): El ancho de banda es un rango de longitud de onda que se utiliza para representar una parte específica del espectro que pasa a través del filtro a través de la energía incidente, expresado por el ancho a la mitad de la mayor transmitancia, también conocido como medio ancho, en nm.Por ejemplo: la transmitancia máxima del filtro es 80%, luego 1/2 es 40%, y las longitudes de onda izquierda y derecha correspondientes al 40% son 700nm y 750nm, y la mitad del ancho de banda es 50nm.Los que tienen un ancho medio inferior a 20 nm se denominan filtros de banda estrecha, y los que tienen un ancho medio superior a 20 nm se denominan filtros de paso de banda o filtros de paso de banda ancha.

Longitud de onda central (CWL): se refiere a la longitud de onda de transmisión máxima de un filtro de paso de banda o de banda estrecha, o la longitud de onda de reflexión máxima de un filtro de supresión de banda, el punto medio entre la mitad de la longitud de onda de la transmitancia máxima, es decir, el ancho de banda El punto medio de se llama longitud de onda central.

Transmitancia (T): Se refiere a la capacidad de paso de la banda objetivo, expresada en porcentaje, por ejemplo: la transmitancia pico del filtro (Tp) > 80%, se refiere a la luz que puede pasar a través del filtro después de la atenuación.Cuando el valor máximo está por encima del 80%, cuanto mayor sea la transmitancia, mejor será la capacidad de transmisión de luz.Rango de corte: Se utiliza para representar el intervalo de longitud de onda de la región espectral de energía perdida por el filtro, es decir, el rango de longitud de onda fuera de la banda de paso.Tasa de corte (Bloque): La transmitancia correspondiente a la longitud de onda en el rango de corte, también conocida como La profundidad de corte se usa para describir el grado de corte del filtro.Es imposible que la transmitancia de la luz llegue a 0. Solo haciendo que la transmitancia del filtro sea cercana a cero se puede cortar mejor el espectro no deseado.La tasa de corte se puede medir por transmitancia y también se puede expresar por densidad óptica (OD).La relación de conversión entre ésta y la transmitancia (T) es la siguiente: OD=log10(1/T) Ancho de banda de transición: según el filtro La profundidad de corte es diferente, y el mayor ancho espectral permitido entre el corte de filtro especificado- fuera de profundidad y la posición 1/2 del pico de transmitancia.Inclinación del borde: es decir, [(λT80-λT10)/λT10] *

Alta reflectancia (HR): la mayor parte de la luz que pasa a través del filtro se refleja.

Alta transmitancia (HT): la transmitancia es alta y la pérdida de energía de la luz que pasa a través del filtro es muy pequeña.Ángulo de incidencia: El ángulo entre la luz incidente y la normal de la superficie del filtro se denomina ángulo de incidencia.Cuando la luz incide verticalmente, el ángulo de incidencia es 0°.

Apertura efectiva: el área física que se puede usar de manera efectiva en los dispositivos ópticos se denomina apertura efectiva, que generalmente es similar al tamaño de apariencia del filtro, concéntrico y de tamaño ligeramente más pequeño.Longitud de onda de inicio: La longitud de onda de inicio se refiere a la longitud de onda correspondiente a cuando la transmitancia aumenta a la mitad del pico en el filtro de paso de onda larga y, a veces, se puede definir como el 5% o el 10% del pico en la banda. filtro de paso La longitud de onda correspondiente a la transmitancia.

Longitud de onda de corte: La longitud de onda de corte se refiere a la longitud de onda correspondiente cuando la transmitancia en el filtro de paso de onda corta se reduce a la mitad del valor máximo.En el filtro de paso de banda, a veces se puede definir como una transmitancia máxima de 5% o 10%.La longitud de onda correspondiente a la tasa de aprobación.

Especificaciones de la superficie y parámetros dimensionales de los filtros Calidad de la superficie

La calidad de la superficie del filtro tiene principalmente defectos como arañazos y hoyos en la superficie.Las especificaciones más utilizadas para la calidad de la superficie son los rayones y las picaduras especificadas por MIL-PRF-13830B.El nombre de las picaduras se calcula dividiendo el diámetro de la picadura en micras por 10; por lo general, la especificación de las picaduras se llamará calidad estándar en el rango de 80 a 50;la calidad en el rango de 60 a 40;y el rango de 20 a 10 se considerará calidad de alta precisión.

Calidad de la superficie: La calidad de la superficie es una medida de la precisión de la superficie.Se utiliza para medir la desviación de planos como espejos, ventanas, prismas o espejos planos.La desviación de la suavidad generalmente se mide por el valor de ondulación (λ), que se compone de fuentes de prueba con múltiples longitudes de onda, una franja corresponde a 1/2 longitud de onda y la suavidad es 1λ, que representa el nivel de calidad general;la suavidad es λ/4, que representa el nivel de calidad;la suavidad es λ/20, representa un nivel de calidad de alta precisión.

Tolerancia: la tolerancia del filtro se encuentra principalmente en la longitud de onda central y la mitad del ancho de banda, por lo que se indica el rango de tolerancia del producto del filtro.

Tolerancia del diámetro: En general, la influencia de la tolerancia del diámetro del filtro no es grande durante el uso, pero si el dispositivo óptico se va a montar en el soporte, se debe considerar la tolerancia del diámetro.Por lo general, la tolerancia del diámetro en (±0,1 mm) se denomina calidad general, (±0,05 mm) se denomina calidad de precisión y (±0,01 mm) se denomina alta calidad.

Tolerancia de espesor central: El espesor central es el espesor de la parte central del filtro.Por lo general, la tolerancia del grosor central (±0,2 mm) se denomina calidad general, (±0,05 mm) se denomina calidad de precisión y (±0,01 mm) se denomina alta calidad.