Verschillende filtertypes en belangrijkste specificaties
Optische filters kunnen in principe worden onderverdeeld in verschillende typen, en deze verschillende soorten optische filters worden hieronder geïntroduceerd.
1. Absorptiefilter: Het absorptiefilter wordt gemaakt door speciale kleurstoffen te mengen met hars of glasmaterialen.Volgens het vermogen om licht van verschillende golflengten te absorberen, kan het de rol van filtering spelen.Gekleurde glasfilters zijn de meest gebruikte in de markt.De voordelen zijn stabiele, uniforme, goede bundelkwaliteit en lage fabricagekosten, maar het heeft het nadeel van een relatief grote doorlaatband, die zelden lager is dan 30 nm.
2. Interferentiefilter: het interferentiefilter gebruikt de methode van vacuümcoating en een laag optische film met een specifieke dikte wordt op het glasoppervlak gecoat.Gewoonlijk is een stuk glas gemaakt van meerlaagse films en wordt het principe van interferentie gebruikt om lichtgolven in een specifiek spectraal bereik door te laten.Er zijn veel soorten interferentiefilters en hun toepassingsgebieden zijn ook verschillend.Onder hen zijn de meest gebruikte interferentiefilters banddoorlaatfilters, afsnijfilters en dichroïsche filters.
(1) Banddoorlaatfilters kunnen alleen licht van een specifieke golflengte of smalle band doorlaten en licht buiten de doorlaatband kan er niet doorheen.De belangrijkste optische indicatoren van banddoorlaatfilters zijn: centrale golflengte (CWL), halve bandbreedte (FWHM) en transmissie (T%).Afhankelijk van de grootte van de bandbreedte kan deze worden onderverdeeld in smalbandfilters met een bandbreedte van minder dan 30 nm;breedbandfilters met een bandbreedte van meer dan 60nm.
(2) Afsnijfilter (afsnijfilter) kan het spectrum in twee gebieden verdelen.Het licht in het ene gebied kan dit gebied, dat het afsnijgebied wordt genoemd, niet passeren, terwijl het licht in het andere gebied er volledig doorheen kan gaan, het zogenaamde doorlaatgebied.Typische afsnijfilters zijn langdoorlaatfilters en kortdoorlaatfilters.Langgolvig doorlaatfilter: verwijst naar een specifiek golflengtebereik, de langegolfrichting wordt uitgezonden en de kortegolfrichting wordt afgesneden, wat de rol speelt van het isoleren van de kortegolf.Kortegolfdoorlaatfilter: Kortegolfdoorlaatfilter verwijst naar een specifiek golflengtebereik, de kortegolfrichting wordt uitgezonden en de langegolfrichting wordt afgesneden, wat de rol speelt van het isoleren van langegolf.
(3) Dichroïsch filter (Dichroïsch filter) kan een klein aantal kleuren selecteren die naar behoefte licht willen doorlaten en andere kleuren reflecteren.Er zijn enkele andere soorten filters: Neutral Density Filters (Neutral Density Filters), ook wel verzwakkingsfilms genoemd, worden gebruikt om te voorkomen dat sterke lichtbronnen de sensor of optische componenten van de camera beschadigen en kunnen licht absorberen of reflecteren dat niet is geabsorbeerd .Het deel van het doorgelaten licht dat de doorlaatbaarheid in een bepaald deel van het spectrum gelijkmatig vermindert.
De belangrijkste functie van fluorescentiefilters is het scheiden en selecteren van de karakteristieke bandspectra van het excitatielicht en de uitgezonden fluorescentie van stoffen in het biomedische fluorescentie-inspectie- en analysesysteem.Het is een belangrijk onderdeel dat wordt gebruikt in biomedische en life science-instrumenten.
Astronomiefilters zijn een soort filter dat wordt gebruikt om de invloed van lichtvervuiling op de fotokwaliteit tijdens het maken van astronomische foto's te verminderen.
Filters met neutrale dichtheid worden over het algemeen onderverdeeld in absorberend en reflecterend.Het reflecterende filter met neutrale dichtheid past het principe van dunne filminterferentie toe om een deel van het licht door te laten en het andere deel van het licht te reflecteren (gebruik dit gereflecteerde licht meestal niet meer), dit gereflecteerde licht is gemakkelijk om strooilicht te vormen en de experimentele nauwkeurigheid te verminderen Gebruik daarom de lichtcollector uit de ABC-serie om het gereflecteerde licht op te vangen.Absorptiefilters met neutrale dichtheid verwijzen over het algemeen naar het materiaal zelf of nadat sommige elementen in het materiaal zijn gemengd, die sommige specifieke golflengten van licht absorberen, maar geen of weinig effect hebben op andere golflengten van licht.Over het algemeen is de schadedrempel van absorberende filters met neutrale dichtheid lager en kan er na langdurig gebruik warmte worden gegenereerd, dus wees voorzichtig bij het gebruik ervan.
Belangrijkste specificaties voor optische filters
Doorlaatband: Het bereik van golflengten waar licht doorheen kan gaan, wordt de doorlaatband genoemd.
Bandbreedte (FWHM): Bandbreedte is een golflengtebereik dat wordt gebruikt om een specifiek deel van het spectrum weer te geven dat door het filter gaat door invallende energie, uitgedrukt door de breedte bij de helft van de grotere transmissie, ook wel halve breedte genoemd, in nm.Bijvoorbeeld: de piektransmissie van het filter is 80%, dan is 1/2 40%, en de linker en rechter golflengte die overeenkomt met 40% zijn 700 nm en 750 nm, en de halve bandbreedte is 50 nm.Die met een halve breedte van minder dan 20 nm worden smalbandfilters genoemd, en die met een halve breedte van meer dan 20 nm worden banddoorlaatfilters of breedbanddoorlaatfilters genoemd.
Middengolflengte (CWL): Verwijst naar de piektransmissiegolflengte van een banddoorlaat- of smalbandfilter, of de piekreflectiegolflengte van een bandsperfilter, het middelpunt tussen de 1/2 golflengte van de piektransmissie, dat wil zeggen de bandbreedte Het middelpunt van wordt de centrale golflengte genoemd.
Doorlaatbaarheid (T): Het verwijst naar het doorlaatvermogen van de doelband, uitgedrukt in percentage, bijvoorbeeld: de filter piekdoorlaatbaarheid (Tp) > 80%, verwijst naar het licht dat na verzwakking door het filter kan gaan.Wanneer de maximale waarde hoger is dan 80%, hoe groter de doorlaatbaarheid, hoe beter het lichttransmissievermogen.Afkapbereik: wordt gebruikt om het golflengte-interval weer te geven van het spectrale energiegebied dat verloren gaat door het filter, dat wil zeggen het golflengtebereik buiten de doorlaatband.Cut-off rate (Block): De transmissie die overeenkomt met de golflengte in het cut-off bereik, ook bekend als de cut-off depth wordt gebruikt om de cut-off mate van het filter te beschrijven.Het is onmogelijk dat de lichttransmissie 0 bereikt. Alleen door de transmissie van het filter bijna nul te maken kan het ongewenste spectrum beter worden afgesneden.De afsnijsnelheid kan worden gemeten door middel van transmissie, en kan ook worden uitgedrukt door optische dichtheid (OD).De conversierelatie tussen het en transmissie (T) is als volgt: OD=log10(1/T) Overgangsbandbreedte: volgens het filter De afsnijdiepte is verschillend en de grotere spectrale breedte toegestaan tussen de gespecificeerde filterafsnijding off depth en de 1/2 positie van de transmissiepiek.Randsteilheid: dwz [(λT80-λT10)/λT10] *
High Reflectance (HR): Het meeste licht dat door het filter gaat, wordt gereflecteerd.
Hoge doorlaatbaarheid (HT): De doorlaatbaarheid is hoog en het energieverlies van licht dat door het filter gaat is erg klein.Invalshoek: De hoek tussen het invallende licht en de normaal van het filteroppervlak wordt de invalshoek genoemd.Wanneer het licht verticaal invalt, is de invalshoek 0°.
Effectief diafragma: het fysieke gebied dat effectief kan worden gebruikt in optische apparaten, wordt het effectieve diafragma genoemd, dat meestal vergelijkbaar is met de uiterlijke grootte van het filter, concentrisch en iets kleiner.Startgolflengte: de startgolflengte verwijst naar de golflengte die overeenkomt met wanneer de transmissie toeneemt tot 1/2 van de piek in het langegolfdoorlaatfilter, en soms kan deze worden gedefinieerd als 5% of 10% van de piek in de band- doorlaatfilter De golflengte die overeenkomt met de transmissie.
Afsnijgolflengte: De afsnijgolflengte verwijst naar de golflengte die overeenkomt met wanneer de transmissie in het kortegolfdoorlaatfilter wordt gereduceerd tot 1/2 van de piekwaarde.In het banddoorlaatfilter kan dit soms worden gedefinieerd als een piektransmissie van 5% of 10%.De golflengte die overeenkomt met het slagingspercentage.
Oppervlaktespecificaties en dimensionale parameters van filters Oppervlaktekwaliteit
De oppervlaktekwaliteit van het filter heeft voornamelijk gebreken zoals krassen en putjes op het oppervlak.De meest gebruikte specificaties voor oppervlaktekwaliteit zijn krassen en putjes gespecificeerd door MIL-PRF-13830B.De naam van de pits wordt berekend door de pitdiameter in micron te delen door 10, meestal wordt de scratch pit-specificatie standaardkwaliteit genoemd in het bereik van 80 tot 50;de kwaliteit in het bereik van 60 tot 40;en het bereik van 20 tot 10 wordt beschouwd als hoge precisiekwaliteit.
Oppervlaktekwaliteit: Oppervlaktekwaliteit is een maatstaf voor oppervlaktenauwkeurigheid.Het wordt gebruikt om de afwijking van vlakken zoals spiegels, ramen, prisma's of platte spiegels te meten.De afwijking van gladheid wordt meestal gemeten door de golvingswaarde (λ), die is samengesteld uit testbronnen met meerdere golflengten, één streep komt overeen met 1/2 golflengte en de gladheid is 1λ, wat het algemene kwaliteitsniveau vertegenwoordigt;de gladheid is λ/4, wat het kwaliteitsniveau vertegenwoordigt;de gladheid is λ/20, vertegenwoordigt een zeer nauwkeurig kwaliteitsniveau.
Tolerantie: De tolerantie van het filter ligt voornamelijk op de middengolflengte en halve bandbreedte, dus het tolerantiebereik van het filterproduct wordt aangegeven.
Diametertolerantie: Over het algemeen is de invloed van de tolerantie van de filterdiameter niet groot tijdens gebruik, maar als het optische apparaat op de houder moet worden gemonteerd, moet rekening worden gehouden met de diametertolerantie.Gewoonlijk wordt de tolerantie van de diameter in (± 0,1 mm) algemene kwaliteit genoemd, (± 0,05 mm) wordt precisiekwaliteit genoemd en (± 0,01 mm) wordt hoge kwaliteit genoemd.
Tolerantie middendikte: De middendikte is de dikte van het middengedeelte van het filter.Gewoonlijk wordt de tolerantie van de middendikte (± 0,2 mm) algemene kwaliteit genoemd, wordt (± 0,05 mm) precisiekwaliteit genoemd en wordt (± 0,01 mm) hoge kwaliteit genoemd.
Posttijd: 10 maart 2023