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  • 什么是濾光器?

    作者:佚名 來源:光行天下整理 時間:2019-05-14 14:32 閱讀:1759 [投稿]
    濾光器是選擇性地透射不同波長的光的器件,通常在光學路徑中為平面玻璃或塑料器件,其染色或具有干涉涂層。濾波器的光學特性完全由它們的頻率響應來描述,其指定通過濾波器修改輸入信號的每個頻率分量的幅度和相位。

    濾光器是選擇性地透射不同波長的光的器件,通常在光學路徑中為平面玻璃或塑料器件,其染色或具有干涉涂層。濾波器的光學特性完全由它們的頻率響應來描述,其指定通過濾波器修改輸入信號的每個頻率分量的幅度和相位。

    濾光器選擇性地透射特定波長范圍內的光,即不同顏色的光,同時阻擋其余部分的光波。它們通常可以僅通過長波長(長通),短波長(短通)或波長帶,阻擋較長和較短波長(帶通)。通帶可以更窄或更寬;最大和最小波峰之間的轉折可以是尖銳的或平緩的。

    濾光器通常用于攝影(其中偶爾使用某些特殊效果濾光器以及吸收濾光器),許多光學儀器中以及彩色舞臺照明中。在天文學中,光學濾波器用于限制傳輸感興趣的光譜帶的光,濾光器在熒光應用如熒光顯微鏡和熒光光譜中也是必需的。

    濾光器的分類

    可用多種方法制成。濾光片為其中的一種。也可用氣體或溶液制成濾光器。濾光片為常用的濾光器,按光譜特性分為通帶濾光片和截止濾光片;光譜分析中分為吸收濾光片和干涉濾光片。它主要用作輔助色散,如在光柵光譜儀中用作為譜級分離器,消除低級次的光譜重疊。單色儀利用干涉濾光片可分離出極窄波段范圍的光。

    吸收濾光片

    吸收濾光片通常由添加了各種無機或有機化合物的玻璃制成。 這些化合物吸收一些波長的光而透射其它波長的光。 化合物也可以加入到塑料(通常是聚碳酸酯或丙烯酸)中以產生凝膠濾光器,其比基于玻璃的濾光器更輕更便宜。

    二向色濾光片(干涉濾光片)

    可以通過用一系列光學涂層涂覆玻璃基板來制造二向色濾光器(也稱為“反射”或“薄膜”或“干涉”濾光器)。二向色濾光片通常反射光的不需要的部分并透射剩余部分。

    二向色濾光片采用干涉原理。它們的層形成與期望波長諧振的連續系列的反射腔。當波峰和波谷重疊時,其他波長破壞性地消除或反射。

    二向色濾光片特別適合于精確的科學工作,因為它們的精確顏色范圍可以通過涂層的厚度和順序來控制。它們通常比吸收式過濾器貴得多,而且更加細膩。它們可以用在諸如照相機的二向色棱鏡的裝置中,以將光束分離成不同顏色的成分。

    法布里 - 珀羅干涉儀就是基于該原理制成的。它使用兩個鏡來建立諧振腔。它通過的波長是腔諧振頻率的倍數。另一種變化形式為透明立方體或纖維,其拋光端形成被調諧以與特定波長諧振的反射鏡。這些通常用于使用長距離光纖上的波分復用的電信網絡中分離信道。

    帶通濾光片

    帶通濾光片只傳輸某一波長帶,并阻塞其他波長帶。 這種濾波器的寬度表示為它允許通過的波長范圍,并且可以是從遠小于埃到幾百納米的任何值。 這種濾光器可以通過組合LP濾光器和SP濾光器來制成。

    帶通濾波器的示例是Lyot濾波器和Fabry-Pérot干涉儀。 這兩個濾光器也可以做成可調諧的濾光器,使得中心波長可以由用戶選擇。 帶通濾光器通常用于天文學,便于人們想要觀察具有相關聯的譜線。

    短通濾光片

    短通(SP)濾光片是一種光學干涉或有色玻璃濾光片,可衰減較長波長,并在目標光譜(通常為紫外線和可見光區)的有效范圍內透射(通過)較短的波長。 在熒光顯微鏡中,短通濾光片經常用于二色鏡和激發濾光器。

    長通濾光片

    長通(LP)濾波器是光學干涉或有色玻璃濾波器,其衰減較短波長并在目標光譜(紫外線,可見光或紅外線)的有效范圍上透射(通過)較長波長。 在熒光顯微鏡中,長通濾波器經常用于分色鏡和阻擋(發射)濾波器。

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