Razne vrste filtara i ključne specifikacije

Razne vrste filtara i ključne specifikacije

U načelu, optički filtri se mogu podijeliti u nekoliko tipova, a ti različiti tipovi optičkih filtara predstavljeni su u nastavku.

1. Apsorpcijski filtar: Apsorpcijski filtar izrađuje se miješanjem posebnih boja u smole ili staklene materijale.Prema sposobnosti upijanja svjetlosti različitih valnih duljina, može igrati ulogu filtriranja.Filtri od obojenog stakla najčešće se koriste na tržištu.Njegove prednosti su stabilan, ujednačen, dobra kvaliteta snopa i niski troškovi proizvodnje, ali ima nedostatak relativno velikog propusnog pojasa, koji je rijetko manji od 30 nm.

2. Interferencijski filtar: Interferencijski filtar koristi metodu vakuumskog premazivanja, a sloj optičkog filma određene debljine nanosi se na površinu stakla.Obično je komad stakla izrađen od višeslojnih filmova, a princip interferencije se koristi za postizanje Omogućuje prolazak svjetlosnih valova u određenom spektralnom području.Postoje mnoge vrste filtara za smetnje, a različita su i njihova područja primjene.Među njima, najčešće korišteni filtri za smetnje su propusni pojasni filtri, cut-off filtri i dikroični filtri.

(1) Pojasni filtri mogu prenositi svjetlost samo određene valne duljine ili uskog pojasa, a svjetlost izvan propusnog pojasa ne može proći.Glavni optički pokazatelji pojasnih filtara su: središnja valna duljina (CWL), pola pojasne širine (FWHM) i propusnost (T%).Prema veličini propusnosti, može se podijeliti na uskopojasne filtre s propusnošću manjom od 30 nm;širokopojasni filtri s propusnošću većom od 60nm.

(2) Cut-off filter (Cut-off filter) može podijeliti spektar u dva područja.Svjetlost u jednom području ne može proći kroz ovo područje, koje se naziva granično područje, dok svjetlo u drugom području može u potpunosti proći kroz njega, što se naziva područje propusnog pojasa.Tipični cut-off filtri su dugopropusni i kratkopropusni filtri.Dugovalni prolazni filtar: odnosi se na određeni raspon valnih duljina, dugovalni smjer se prenosi, a kratkovalni smjer je odsječen, što igra ulogu izolacije kratkovalnog.Kratkovalni filtar: kratkovalni filtar odnosi se na određeni raspon valnih duljina, kratkovalni smjer se prenosi, a dugovalni smjer je odsječen, što igra ulogu izolacije dugovalnog.

(3) Dikroični filtar (Dikroični filtar) može odabrati mali raspon boja koje žele propuštati svjetlost prema potrebama, a reflektirati druge boje.Postoje neke druge vrste filtara: Filtri neutralne gustoće (Filtri neutralne gustoće), također poznati kao filmovi za prigušivanje, koriste se za sprječavanje jakih izvora svjetla da oštete senzor ili optičke komponente fotoaparata, a mogu apsorbirati ili reflektirati svjetlost koja nije apsorbirana .Dio propuštene svjetlosti koji ravnomjerno smanjuje propusnost u određenom dijelu spektra.

Glavna funkcija fluorescentnih filtara je odvajanje i odabir spektra karakterističnih vrpci pobudnog svjetla i emitirane fluorescencije tvari u sustavu biomedicinske fluorescencije za pregled i analizu.To je ključna komponenta koja se koristi u biomedicinskim instrumentima i instrumentima za znanost o životu.

Astronomski filtri su vrsta filtara koji se koriste za smanjenje utjecaja svjetlosnog onečišćenja na kvalitetu fotografija tijekom procesa snimanja astronomskih fotografija.

Filtri neutralne gustoće općenito se dijele na upijajuće i reflektirajuće.Reflektivni filtar neutralne gustoće usvaja načelo interferencije tankog filma za prijenos dijela svjetla i reflektiranje drugog dijela svjetla (obično se više ne koristi ovo reflektirano svjetlo), ovo reflektirano svjetlo lako stvara zalutalo svjetlo i smanjuje eksperimentalnu točnost , stoga koristite sakupljač svjetlosti serije ABC za prikupljanje reflektirane svjetlosti.Apsorpcijski filtri neutralne gustoće općenito se odnose na sam materijal ili nakon što su neki elementi pomiješani u materijalu, koji apsorbiraju određene valne duljine svjetlosti, ali nemaju ili imaju mali učinak na druge valne duljine svjetlosti.Općenito, prag oštećenja upijajućih filtara neutralne gustoće je niži, a nakon dugotrajne uporabe može doći do stvaranja topline, pa treba biti oprezan pri njihovoj uporabi.

Ključne specifikacije za optičke filtre

Prolaznost: Raspon valnih duljina kroz koje svjetlost može proći naziva se propusnost.

Širina pojasa (FWHM): Širina pojasa je raspon valnih duljina koji se koristi za predstavljanje određenog dijela spektra koji prolazi kroz filtar kroz upadnu energiju, izražen širinom na polovici veće propusnosti, također poznatom kao polovica širine, u nm.Na primjer: vršna propusnost filtra je 80%, zatim je 1/2 40%, a lijeva i desna valna duljina koje odgovaraju 40% su 700nm i 750nm, a polupropusnost je 50nm.Oni s poluširinom manjom od 20 nm nazivaju se uskopojasni filtri, a oni s poluširinom većom od 20 nm nazivaju se pojasni filtri ili širokopojasni filtri.

Središnja valna duljina (CWL): Odnosi se na vršnu valnu duljinu prijenosa propusnog pojasa ili uskopojasnog filtra ili vršnu valnu duljinu refleksije filtra za zaustavljanje pojasa, srednju točku između 1/2 valne duljine vršne propusnosti, odnosno širinu pojasa Središnja točka naziva se središnja valna duljina.

Transmitancija (T): Odnosi se na sposobnost prolaza ciljnog pojasa, izraženu u postocima, na primjer: vršna propusnost filtra (Tp) > 80%, odnosi se na svjetlost koja može proći kroz filtar nakon prigušenja.Kada je maksimalna vrijednost iznad 80%, što je veća propusnost, to je bolja sposobnost propusnosti svjetlosti.Granični raspon: Koristi se za predstavljanje intervala valnih duljina energetskog spektralnog područja koje je izgubio filtar, to jest, raspona valnih duljina izvan propusnog pojasa.Granična stopa (Blok): Prijenos koji odgovara valnoj duljini u graničnom rasponu, poznat i kao granična dubina, koristi se za opisivanje graničnog stupnja filtra.Nemoguće je da propusnost svjetlosti dosegne 0. Samo ako se propusnost filtra približi nuli, može se bolje odrezati neželjeni spektar.Granična stopa može se mjeriti propusnošću, a također se može izraziti optičkom gustoćom (OD).Odnos pretvorbe između njega i propusnosti (T) je sljedeći: OD=log10(1/T) Širina prijelaznog pojasa: prema filtru Dubina odsjeka je različita, a veća spektralna širina dopuštena je između specificiranog odsjeka filtra- off dubine i 1/2 položaja vrha transmisije.Strmina ruba: tj. [(λT80-λT10)/λT10] *

Visoka refleksija (HR): Većina svjetlosti koja prolazi kroz filter se reflektira.

Visoka propusnost (HT): propusnost je visoka, a gubitak energije svjetlosti koja prolazi kroz filtar je vrlo mali.Upadni kut: kut između upadne svjetlosti i normale površine filtra naziva se upadni kut.Kada svjetlost upada okomito, upadni kut je 0°.

Efektivni otvor blende: Fizičko područje koje se može učinkovito koristiti u optičkim uređajima naziva se efektivni otvor blende, koji je obično sličan izgledu veličine filtra, koncentričan i nešto manji.Početna valna duljina: Početna valna duljina odnosi se na valnu duljinu koja odgovara kada se propusnost poveća na 1/2 vrha u dugovalnom filtru, a ponekad se može definirati kao 5% ili 10% vrha u pojasu- prolazni filtar Valna duljina koja odgovara propusnosti.

Granična valna duljina: granična valna duljina odnosi se na valnu duljinu koja odgovara kada se propusnost u kratkovalnom filtru smanji na 1/2 vršne vrijednosti.U pojasnom filtru ponekad se može definirati kao vršna propusnost od 5% ili 10%.Valna duljina koja odgovara brzini prolaza.

Specifikacije površine i dimenzionalni parametri kvalitete površine filtara

Kvaliteta površine filtra uglavnom ima nedostatke kao što su ogrebotine i rupe na površini.Najčešće korištene specifikacije za kvalitetu površine su ogrebotine i rupe navedene u MIL-PRF-13830B.Naziv udubljenja izračunava se dijeljenjem promjera udubljenja u mikronima s 10, obično će se specifikacija udubljenja nazvati standardnom kvalitetom u rasponu od 80 do 50;kvaliteta u rasponu od 60 do 40;a raspon od 20 do 10 smatrat će se kvalitetom visoke preciznosti.

Kvaliteta površine: Kvaliteta površine mjera je točnosti površine.Koristi se za mjerenje odstupanja ravnina kao što su zrcala, prozori, prizme ili ravna zrcala.Odstupanje glatkoće obično se mjeri vrijednošću valovitosti (λ), koja je Sastavljena je od ispitnih izvora s više valnih duljina, jedna pruga odgovara 1/2 valne duljine, a glatkoća je 1λ, što predstavlja opću razinu kvalitete;glatkoća je λ/4, što predstavlja razinu kvalitete;glatkoća je λ/20, predstavlja visoku preciznu razinu kvalitete.

Tolerancija: Tolerancija filtra je uglavnom na središnjoj valnoj duljini i poluširini pojasa, tako da je naznačen raspon tolerancije proizvoda filtra.

Tolerancija promjera: Općenito, utjecaj tolerancije promjera filtra nije velik tijekom uporabe, ali ako se optički uređaj montira na držač, mora se uzeti u obzir tolerancija promjera.Obično se tolerancija promjera u (±0,1 mm) naziva općom kvalitetom, (±0,05 mm) naziva se kvalitetom preciznosti, a (±0,01 mm) naziva se visokom kvalitetom.

Tolerancija središnje debljine: Središnja debljina je debljina središnjeg dijela filtra.Obično se tolerancija središnje debljine (±0,2 mm) naziva općom kvalitetom, (±0,05 mm) naziva se kvalitetom preciznosti, a (±0,01 mm) naziva se visokom kvalitetom.