новости компании о Принципы и применение различных типов оптических фильтров

Принципы и применение различных типов оптических фильтров

Оптические фильтрыявляются критическими оптическими компонентами, основным принципом которых является управление определенными длинами волн света посредством эффектов отбора (абсорбции, интерференции, дифракции и т.д.),тем самым достигая таких функций, как спектральный отбор и контроль интенсивности.

1Основные принципы работы фильтров
Различные типы фильтров работают по различным механизмам, в основном разделенным на три класса:

1. 1.1.Фильтры поглощения:Они используют светопоглощающие характеристики фильтрующих материалов (например, стекло, допированное оксидами металлов, органические пленки красителей) для определенных длин волн.Нежелательный свет превращается в тепло и рассеивается, позволяя проходить только целевой длине волны.

2. 1.2Фильтры помех:На основе эффектов интерференции тонкой пленки.Силициевый диоксид) фильмы поочередно покрываются стеклянной подложкой. They achieve precise filtering by utilizing constructive interference (to pass the target wavelength) and destructive interference (to suppress other wavelengths) resulting from reflection and transmission of light at the film interfaces.

3. 1.3.Дифракционные фильтры:Основываясь на принципе разделения света дифракцией, на поверхности подложки выгравируются периодические решетчатые структуры (например, полосы, решетки).Они используют феномен дифракции (где свет разных длин волн дифрактируется под разными углами) для расщепления композитного света в монохромный свет, тем самым выбирая целевую длину волны.

2Типичные сценарии применения фильтров
Приложения фильтров охватывают многочисленные области, включая оптику, электронику и медицину.

1. 2.1Изображения и фотография:

   • (1).Устранение лучевого света:Поляризационные фильтры (типфильтр помех) может фильтровать отраженный свет от поверхностей (например, воды, ослепления стекла), делая объекты на фотографиях более ясными.

   • (2).Контроль воздействия:Фильтры нейтральной плотности (НД-фильтры, типа поглощения или интерференции) равномерно ослабляют интенсивность света по всему спектру, позволяя длительные экспозиции в ярких условиях.

   • (3) Коррекция цвета:Использование цветовых фильтров для корректировки тонов изображения.

2. 2.2Биологическое и медицинское обнаружение:

   • (1) Флуоресцентная микроскопия:Использует набор из трех фильтров (фильтр возбуждения, дихроическое зеркало/разделитель луча, фильтр эмиссии) для точного отделения возбуждающего света от флуоресцентных сигналов,позволяющий наблюдать флуоресцентные белки, вирусы внутри клеток (например, в флуоресцентных тестах COVID-19).

   • (2) Спектральный анализ:Для анализа концентрации гемоглобина в крови (по характеристикам поглощения света в диапазоне 700-900 нм) используются инфракрасные фильтры в сочетании со спектрометрами.позволяет неинвазивно обнаруживать глюкозу в крови.

3. 2.3.Оптическая связь и лазерные технологии:

   • (1) Мультиплексирование с разделением длины волны (WDM):В волоконно-оптических коммуникациях интерференц-фильтры используются для объединения оптических сигналов различных длин волн (например, 1310 нм, 1550 нм) в одно волокно для передачи,значительное увеличение коммуникационных возможностей.

   • (2) Защита от лазеров:Крайние фильтры используются в лазерных системах для пропускания рабочей длины волны (например, 532 нм зеленого света), блокируя высокоэнергетический свет насоса, защищая операторов и оборудование.

Основным принципом оптических фильтров является "точный контроль длины волны света.Их применение решает проблему "какой свет нужен и какой свет должен быть исключен" в различных сценарияхОт повседневной фотографии до передовых аэрокосмических технологий, роль фильтров пронизывает весь процесс генерации света, передачи и обнаружения.что делает их незаменимым "оптическим переключателем" в современных оптических системах.