濾光片的定義和關(guān)鍵指標(biāo)

時(shí)間：2020-06-16作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：146

深圳維爾克斯專業(yè)代理的濾光片可以從原理上可分為多個(gè)類型，下面分別對(duì)這些不同類型的濾光片進(jìn)行介紹。
1、 吸收濾光片(Barrier filter)
是在樹脂或玻璃材料中混入特殊染料制成，根據(jù)對(duì)不同波長(zhǎng)光吸收的能力不同，就可以起到濾波的作用效果。帶顏色的玻璃濾光片在市場(chǎng)上的普及較廣，其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定、均勻、具有良好的光束質(zhì)量，而且制造成本低廉，但是它的存在通帶比較大的缺點(diǎn)，通常很少有**30nm的。
 
2、干涉濾光片（Bandpass interference filters）
它采用了真空鍍膜的方法，在玻璃的表面鍍了一層具有特定厚度的光學(xué)薄膜，通常一塊玻璃要由多層薄膜疊加而成，利用干涉原理從而讓特定光譜范圍的光波透過。干涉濾光片的種類繁多，它們應(yīng)用領(lǐng)域也不同，其中應(yīng)用比較多的干涉濾光片有帶通濾光片、截止濾光片、二向色濾光片。
 
(1)帶通濾光片（Bandpass Filters）
只可以使某個(gè)特定波長(zhǎng)或窄波段的光透過，通帶之外的光不能夠透過。
帶通濾光片光學(xué)指標(biāo)主要是：中心波長(zhǎng)（CWL）、半帶寬（FWHM)。
根據(jù)帶寬大小分為：帶寬＜30nm為窄帶濾光片；
帶寬＞60nm以上的為寬帶濾光片。
(2)截止濾光片（Cut-off filter）
可以將光譜分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)區(qū)的光不能通過稱此區(qū)為截止區(qū)，而另一個(gè)區(qū)的光能夠充分通過稱為通帶區(qū)，典型的截止濾光片有長(zhǎng)波通濾光片和短波通濾光片。
長(zhǎng)波通濾光片: 是指特定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，長(zhǎng)波方向是透過的，而短波方向是截止的，起到隔離短波的作用。
短波通濾光片:  短波通濾光片是指特定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，短波方向是透過的，而長(zhǎng)波方向是截止的，起到隔離長(zhǎng)波的作用。
(3)二向色濾光片(Dichroic filter)
可以根據(jù)需要選擇想要通過光的一小范圍顏色，并且對(duì)其他顏色進(jìn)行反射。


還有一些其他類型的濾光片：
中性密度濾光片（Neutral Density Filters）
也稱為衰減片，它是用來(lái)防止強(qiáng)光源使相機(jī)的傳感器或光學(xué)元件損傷，能夠吸收或反射掉未被透射的光線部分，以均勻地減少某一部分的光譜中的透射率。


熒光濾光片(Fluorescence Filters)
主要作用是在生物醫(yī)學(xué)熒光檢驗(yàn)分析系統(tǒng)中分離和選擇物質(zhì)的激發(fā)光與**熒光的特征波段光譜，是應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)儀器的關(guān)鍵元件。


天文濾光片（Astronomy Filters）
在拍攝天文照片過程中，用來(lái)減小光污染對(duì)照片質(zhì)量的影響的一種濾光片。 


濾光片的關(guān)鍵指標(biāo)
 
通帶：光能夠通過的所在波長(zhǎng)區(qū)域范圍就叫做通帶。
帶寬（FWHM）： 帶寬是一個(gè)波長(zhǎng)范圍，用于表示頻譜通過入射能量穿過濾光片的特定部分，用較大透過率一半處的寬度表示，又稱為半寬，單位為nm。例如：濾光片峰值透過率是80％，那么1/2就是40％，40％所對(duì)應(yīng)的左右波長(zhǎng)是700nm和750nm，那半帶寬就是50nm。半寬小于20nm的稱為窄帶濾光片，大于20nm的稱為帶通濾光片或者寬帶通濾光片。
中心波長(zhǎng)（CWL）：指帶通或窄帶濾光片的峰值透射波長(zhǎng)，或是帶阻濾光片的峰值反射波長(zhǎng)，在峰值透過率的1/2波長(zhǎng)之間的中點(diǎn)，也就是帶寬的中點(diǎn)處叫做中心波長(zhǎng)。
透射率（T）： 是指得對(duì)目標(biāo)波段的通過能力，用百分比來(lái)表示，例如：濾光片峰值透射率（Tp）＞80％，是指光通過濾光片衰減后能夠透過的較大值在80％之上，透射率越大，代表透光能力越好。
截止范圍：是用于表示通過濾光片損耗的能量光譜區(qū)域的波長(zhǎng)間隔，也就是通帶之外的波長(zhǎng)范圍，
截止率（Block）：截止范圍內(nèi)的波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的透過率，又叫截止深度，用來(lái)描述濾光片截止程度，透光率想要達(dá)到0是不可能的，只能讓濾光片的透過率接近于零，才能夠較好的截止不想要的光譜。截止率可以用透過率來(lái)衡量，也可以用光密度（OD）來(lái)表示，它與透過率（T）的換算關(guān)系如下：OD=log10（1/T）
過渡帶寬度:根據(jù)濾光片截止深度不同，*的濾光片截止深度和透過率峰1/2位置處之間允許的較大光譜寬度。
邊緣陡度: 即[(λT80-λT10)/λT10] *** 
高反（HR）:  光通過濾光片大部分被反射。
高透（HT）:  透過率高，光通過濾光片能量損耗非常小。
入射角度：入射光與濾光片表面法線之間的夾角稱為入射角度，當(dāng)光線垂直入射時(shí)，其入射角為0°。
有效孔徑：光學(xué)器件中能有效利用的物理區(qū)域叫做有效孔徑，通常和濾光片的外觀尺寸相似，同心，尺寸略小。
起始波長(zhǎng)：起始波長(zhǎng)是指在長(zhǎng)波通濾光片中透射率增加至峰值的1/2時(shí)所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，在帶通濾光片中有時(shí)也可定義為5％或10％的峰值透過率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。
截止波長(zhǎng)：截止波長(zhǎng)是用指在短波通濾光片中透射率降低至峰值的1/2時(shí)所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，在帶通濾光片中有時(shí)也可定義為5％或10％的峰值透過率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。


濾光片的表面規(guī)格和尺寸參數(shù)
表面質(zhì)量
       濾光片的表面質(zhì)量，主要其表面會(huì)不可避免地有一些劃痕和坑點(diǎn)等缺陷，表面質(zhì)量較常用的規(guī)格是由MIL-PRF-13830B說明的劃痕和坑點(diǎn)規(guī)格，坑點(diǎn)名稱是通過以微米計(jì)的坑點(diǎn)直徑除以10來(lái)計(jì)算的，通常劃痕坑點(diǎn)規(guī)格在80至50范圍內(nèi)將稱之為標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量；在60至40范圍內(nèi)視為精確質(zhì)量；而在20至10范圍內(nèi)將視為高精度質(zhì)量。
表面平滑度
       表面平面度是測(cè)量表面精度的一種，它用于測(cè)量反射鏡、窗口片、棱鏡或平光鏡等平面的偏差，平滑度的偏差通常是按波紋值（λ）來(lái)測(cè)量的，它們是由多個(gè)波長(zhǎng)的測(cè)試源組成，一個(gè)條紋對(duì)應(yīng)1/2的波長(zhǎng)，平滑度為1λ，則代表一般的質(zhì)量級(jí)別；平滑度為λ/4，則代表精確的質(zhì)量級(jí)別；平滑度為λ/20，則代表高精度的質(zhì)量級(jí)別。


公差（Tolerance）：濾光片的公差，主要是在中心波長(zhǎng)與半寬帶上，因此濾光片產(chǎn)品公差范圍的標(biāo)明。
直徑公差
       一般情況下，濾光片直徑的公差影響在使用過程中的影響不是很大，但是要將光學(xué)器件安裝在固定器上的話，就要考慮直徑公差了。通常情況下，直徑的公差在（±0.1 mm）稱為一般質(zhì)量，（±0.05 mm）稱為精密質(zhì)量，（±0.01 mm）稱為高質(zhì)量。
中心厚度公差
       中心厚度是表示濾光片中心部分的厚度。通常情況下，中心厚度的公差在（±0.2mm）稱為一般質(zhì)量，（±0.05mm）稱為精密質(zhì)量，（±0.01mm）稱為高質(zhì)量。



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