Különféle szűrőtípusok és kulcsspecifikációk
Az optikai szűrők elvileg több típusra oszthatók, és az alábbiakban ezeket a különböző típusú optikai szűrőket mutatjuk be.
1. Abszorpciós szűrő: Az abszorpciós szűrő speciális színezékek gyanta vagy üveg anyagokba való keverésével készül.Különböző hullámhosszú fényelnyelési képessége szerint szűrő szerepet tölthet be.A színes üvegszűrőket a legszélesebb körben használják a piacon.Előnye a stabil, egyenletes, jó sugárminőség és az alacsony gyártási költség, hátránya viszont a viszonylag nagy áteresztősáv, ami ritkán alacsonyabb 30 nm-nél.
2. Interferenciaszűrő: Az interferenciaszűrő a vákuumbevonat módszerét alkalmazza, és egy meghatározott vastagságú optikai filmréteget vonnak be az üveg felületére.Általában egy üvegdarabot többrétegű filmekből készítenek, és az interferencia elvét alkalmazzák az eléréshez. Lehetővé teszi egy adott spektrális tartományban lévő fényhullámok áthaladását.Sokféle interferenciaszűrő létezik, és ezek alkalmazási területei is eltérőek.Közülük a legszélesebb körben használt interferenciaszűrők a sávszűrők, a cut-off szűrők és a dikroikus szűrők.
(1) A sávszűrők csak meghatározott hullámhosszúságú vagy keskeny sávú fényt képesek továbbítani, és az áteresztősávon kívüli fény nem jut át.A sávszűrők fő optikai mutatói a következők: központi hullámhossz (CWL), fél sávszélesség (FWHM) és áteresztőképesség (T%).A sávszélesség nagysága szerint 30 nm-nél kisebb sávszélességű keskeny sávú szűrőkre osztható;szélessávú szűrők 60 nm-nél nagyobb sávszélességgel.
(2) Cut-off szűrő (Cut-off szűrő) két régióra oszthatja a spektrumot.Az egyik tartományban lévő fény nem tud áthaladni ezen a tartományon, amit cut-off tartománynak nevezünk, míg a másik tartományban lévő fény teljes mértékben át tud rajta haladni, ezt nevezzük áteresztősávnak.A tipikus leválasztó szűrők a hosszú áteresztő szűrők és a rövid áteresztő szűrők.Hosszúhullámú áteresztő szűrő: egy meghatározott hullámhossz-tartományra vonatkozik, a hosszú hullám irányát továbbítják, a rövidhullámú irányt pedig levágják, ami a rövidhullám leválasztását tölti be.Rövidhullámú áteresztő szűrő: A rövidhullámú áteresztő szűrő egy meghatározott hullámhossz-tartományra vonatkozik, a rövidhullám irányát továbbítják, a hosszú hullám irányát pedig levágják, ami a hosszúhullámot leválasztó szerepet tölti be.
(3) Dikroikus szűrő (Dikroikus szűrő) kiválaszthat egy kis színtartományt, amely az igényeknek megfelelően át akarja engedni a fényt, és más színeket tükröz.Vannak más típusú szűrők is: A semleges sűrűségű szűrők (neutrális sűrűségű szűrők), más néven csillapító filmek, arra szolgálnak, hogy megakadályozzák, hogy az erős fényforrások károsítsák a fényképezőgép érzékelőjét vagy az optikai alkatrészeit, és képesek elnyelni vagy visszaverni a nem elnyelt fényt. .Az áteresztett fénynek az a része, amely egyenletesen csökkenti az áteresztőképességet a spektrum egy bizonyos részén.
A fluoreszcens szűrők fő funkciója a gerjesztő fény és a kibocsátott fluoreszcencia jellemző sávspektrumainak elkülönítése és kiválasztása az orvosbiológiai fluoreszcencia vizsgáló és elemző rendszerben.Ez az orvosbiológiai és élettudományi eszközök kulcsfontosságú összetevője.
A csillagászati szűrők egyfajta szűrő, amelyet a fényszennyezésnek a fényképek minőségére gyakorolt hatásának csökkentésére használnak a csillagászati fényképek készítése során.
A semleges sűrűségű szűrőket általában elnyelő és fényvisszaverő szűrőkre osztják.A visszaverő, semleges sűrűségű szűrő a vékonyréteg-interferencia elvét alkalmazza, hogy a fény egy részét átengedje, a fény másik részét pedig visszaverje (általában már nem használja ezt a visszavert fényt), ez a visszavert fény könnyen szórt fényt képez, és csökkenti a kísérleti pontosságot. , ezért Kérjük, használja az ABC sorozatú fénykollektort a visszavert fény összegyűjtésére.Az abszorpciós, semleges sűrűségű szűrők általában magára az anyagra vonatkoznak, vagy azután, hogy egyes elemek keveredtek az anyagban, amelyek bizonyos meghatározott hullámhosszú fényt nyelnek el, de más hullámhosszakra nincs vagy csak csekély hatásuk van.Általában az elnyelő semleges sűrűségű szűrők károsodási küszöbe alacsonyabb, és hosszú távú használat után hőképződés léphet fel, ezért használatukkal óvatosan kell eljárni.
Az optikai szűrők főbb specifikációi
Átbocsátási sáv: A fény által áthaladó hullámhossz-tartományt áteresztősávnak nevezzük.
Sávszélesség (FWHM): A sávszélesség egy hullámhossz-tartomány, amelyet a szűrőn áthaladó spektrum egy meghatározott részének ábrázolására használnak a beeső energián keresztül, amelyet a nagyobb áteresztőképesség felénél mért szélességben, más néven fél szélességben fejeznek ki nm-ben.Például: a szűrő csúcsáteresztő képessége 80%, akkor 1/2 40%, a 40%-nak megfelelő bal és jobb hullámhossz pedig 700 nm és 750 nm, a fél sávszélesség pedig 50 nm.A 20 nm-nél kisebb félszélességű szűrőket keskeny sávú szűrőknek, a 20 nm-nél nagyobb félszélességűeket pedig sávszűrőknek vagy szélessávú szűrőknek nevezzük.
Középső hullámhossz (CWL): A sáváteresztő vagy keskeny sávú szűrő csúcsátbocsátási hullámhosszára, vagy egy sávzáró szűrő csúcsreflexiós hullámhosszára vonatkozik, a csúcsáteresztőképesség 1/2 hullámhossza közötti felezőpontra, azaz a sávszélességre, a sávszélesség felezőpontjára. központi hullámhossznak nevezzük.
Transmittancia (T): A célsáv áteresztőképességére vonatkozik, százalékban kifejezve, például: a szűrő csúcsáteresztőképessége (Tp) > 80%, a csillapítás után a szűrőn áthaladó fényre utal.Ha a maximális érték 80% felett van, minél nagyobb az áteresztőképesség, annál jobb a fényáteresztő képesség.Cut-off tartomány: A szűrő által elvesztett energiaspektrum-tartomány hullámhossz-intervallumának, azaz az áteresztősávon kívüli hullámhossz-tartománynak a megjelenítésére szolgál.Cut-off rate (Block): A vágási tartományban lévő hullámhossznak megfelelő áteresztőképesség, más néven A vágási mélység a szűrő vágási fokának leírására szolgál.Lehetetlen, hogy a fényáteresztés elérje a 0-t. Csak a szűrő nullához közeli áteresztőképességével lehet jobban levágni a nem kívánt spektrumot.A vágási sebesség mérhető az áteresztőképességgel, és kifejezhető optikai sűrűséggel (OD).A konverziós kapcsolat közte és az áteresztőképesség (T) között a következő: OD=log10(1/T) Átmeneti sávszélesség: a szűrő szerint A vágási mélység eltérő, és a megadott szűrővágás között megengedett nagyobb spektrális szélesség. off mélység és az áteresztőcsúcs 1/2 pozíciója.Él meredekség: azaz [(λT80-λT10)/λT10] *
Nagy reflexiós (HR): A szűrőn áthaladó fény nagy része visszaverődik.
Nagy áteresztőképesség (HT): Az áteresztőképesség magas, és a szűrőn áthaladó fény energiavesztesége nagyon kicsi.Beesési szög: A beeső fény és a szűrőfelület normálja közötti szöget beesési szögnek nevezzük.Amikor a fény függőlegesen esik, a beesési szög 0°.
Effektív rekesz: Az optikai eszközökben hatékonyan használható fizikai területet effektív apertúrának nevezzük, amely általában a szűrő megjelenési méretéhez hasonló, koncentrikus, és valamivel kisebb méretű.Kezdő hullámhossz: A kezdő hullámhossz az a hullámhossz, amely megfelel annak, amikor az áteresztőképesség a hosszúhullámú áteresztő szűrő csúcsának 1/2-ére nő, és néha a sáv csúcsának 5 vagy 10%-aként is meghatározható. pass filter Az áteresztőképességnek megfelelő hullámhossz.
Cut-off hullámhossz: A vágási hullámhossz arra a hullámhosszra vonatkozik, amely megfelel annak, amikor a rövidhullámú áteresztő szűrőben az áteresztőképesség a csúcsérték 1/2-ére csökken.A sáváteresztő szűrőben ez néha 5%-os vagy 10%-os csúcsáteresztőképességként definiálható.Az áthaladási sebességnek megfelelő hullámhossz.
A szűrők felületi specifikációi és méretparaméterei Felületi minőség
A szűrő felületi minősége főként olyan hibákkal rendelkezik, mint a karcolások és a felületen lévő lyukak.A felületminőségre vonatkozó leggyakrabban használt előírások a MIL-PRF-13830B által meghatározott karcolások és gödrök.A gödrök neve úgy számítható ki, hogy a gödör átmérőjét elosztjuk 10-zel.a minőség 60 és 40 között van;és a 20 és 10 közötti tartomány nagy pontosságú minőségnek számít.
Felületi minőség: A felület minősége a felület pontosságának mértéke.Síkok, például tükrök, ablakok, prizmák vagy lapos tükrök eltérésének mérésére szolgál.A simaság eltérését általában a hullámossági értékkel (λ) mérik, amely több hullámhosszú tesztforrásokból áll, egy csík 1/2 hullámhossznak felel meg, a simaság pedig 1λ, ami az általános minőségi szintet jelenti;a simaság λ/4, ami a minőségi szintet jelenti;a simaság λ/20, nagy pontosságú minőségi szintet jelent.
Tolerancia: A szűrő tűrése elsősorban a középső hullámhosszon és a fél sávszélességen van, így a szűrőtermék tűréshatára van feltüntetve.
Átmérőtűrés: Általánosságban elmondható, hogy a szűrő átmérőjének tűrésének befolyása nem nagy a használat során, de ha az optikai eszközt a tartóra kell szerelni, akkor az átmérőtűrést figyelembe kell venni.Általában az átmérő tűrését (±0,1 mm) általános minőségnek, (±0,05 mm) precíziós minőségnek, a (±0,01 mm) pedig kiváló minőségnek nevezzük.
Középső vastagsági tűrés: A középső vastagság a szűrő középső részének vastagsága.Általában a középpontvastagság tűréshatárát (± 0,2 mm) általános minőségnek, (± 0,05 mm) precíziós minőségnek, és (± 0,01 mm) kiváló minőségnek nevezik.
Feladás időpontja: 2023. március 10