濾光片(Filter)是一種用于選擇性地透過或阻擋特定波長光線的光學元件。相比于光柵和棱鏡,濾光片結構簡單、成本低,適用于固定波長篩選,但需要選擇特定波長。廣泛應用于成像、光譜分析、照明、傳感等領域,也成為鑒知技術光纖光譜儀的重要組成部分。
1. 濾光片的分類
(1)按光譜特性分類
類型 | 圖片 | 作用 | 典型應用 |
帶通濾光片 Bandpass | 僅允許某一波段的光通過 (如450-500nm可通過) | 熒光顯微鏡、光譜儀 | |
長通濾光片 Longpass | 阻擋短波光,透過長波光 (如>500nm可通過) | 熒光檢測、紅外成像 | |
短通濾光片 Shortpass | 阻擋長波光,透過短波光 (如<500nm可通過) | UV檢測、激光防護 | |
陷波濾光片 Notch | 阻擋特定窄波段 (如阻擋激光532nm) | 拉曼光譜、激光抑制 | |
中性密度濾光片 ND Filter | 均勻衰減所有波長的光 | 攝影、強光衰減 |
(2)按工作原理分類
· 吸收型濾光片:利用材料吸收特定波長(如彩色玻璃,塑料濾光片)。
· 干涉型濾光片:通過多層薄膜反射和相消干涉實現波長選擇(精度更高)。
· 二向色濾光片:結合吸收和干涉特性,分離激發光和發射光,反射某些光,透射另一些光(常用于分光系統),鑒知技術的光纖探頭中常采用此濾光片實現分光特性。
2. 濾光片的核心參數
· 中心波長(CWL):帶通濾光片的透過率最大值所對應的波長。
· 半高寬(FWHM):透射率≥50%的波長范圍(如±10nm)。
· 截止深度(OD值):阻擋波長的衰減程度(如OD4表示透光率≤0.01%)。
· 透過率(T%):目標波長即可透過波段的光的透射能力,通常用百分比表示(如>90%)。
3. 濾光片應用場景
(1)成像
· 相機濾鏡:
UV濾光片:減少大氣散射,提高遠景清晰度。
紅外濾光片:用于天文或安防監控(捕捉熱輻射)。
· 顯微鏡:
熒光濾光片組(激發片+發射片+二向色鏡),分離特定熒光信號。
(2)光譜分析
· 光纖光譜儀:濾除雜散光,提高信噪比。
· 拉曼光譜:用陷波濾光片抑制激光瑞散射。
(3)工業檢測
· 機器視覺:用特定顏色濾光片增強對比度(如檢測PCB焊點)。
· 激光加工:防護濾光片阻擋有害激光(如1064nm)。
4. 如何選擇合適的濾光片?
1. 明確目標波長:需要透過的光(如450nm熒光)和需要阻擋的光(如激發光430nm)。
2. 確定帶寬:窄帶(<10nm)用于高精度檢測,寬帶(>50nm)用于通用濾波。
3. 環境需求:耐高溫、抗激光損傷(如高功率激光濾光片)。
5、鑒知技術光纖光譜儀
鑒知技術SR100B/SR100Z/SR100Q/SR150S 科研級光纖光譜儀,采用LVF線性漸變濾光片,消除高階干擾的設計方案,具備高靈敏度,高信噪比,高分辨率的特性。產品廣泛應用光纖光譜儀、醫用內窺鏡以及光學檢測設備等。
鑒知技術使用的長波通線性漸變濾光片采用連續鍍膜的方式, 基于多層楔形薄膜結構實現空間連續變化的濾光特性。可根據色散需求調節薄膜斜率從而獲得目標線性變化率。長波通線性漸變濾光片具備高集成度的分光能力,在光譜儀器的小型化,輕量化設計中具備不可替代的優勢。
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