click me!

Как читать технический паспорт оптического фильтра?

Что такое оптический фильтр?

Оптические фильтры позволяют пропускать определённые длины волн, блокируя другие в оптическом спектре. Оптические фильтры находят широкое применение в таких областях, как микроскопия, химический анализ, лазерная обработка, машинное зрение, медицина и т.д. Shalom EO предлагает разнообразные оптические фильтры с различной точностью и в различных категориях. 

Этот блог объясняет важнейшие термины, связанные с оптическими фильтрами. Мы надеемся, что это поможет вам понять эти спецификации, чтобы вы могли выбрать фильтр, который лучше всего подходит для вашего применения.

Важные термины оптических фильтров

1. Центральная длина волны: 

Центральную длину волны λc полосового фильтра можно определить с помощью следующей формулы:


Где λL и λR — это длины волн, соответствующие положениям слева и справа от полосы пропускания, когда трансмиттанс составляет половину от пикового значения.


2. Полоса пропускания:

Полоса пропускания — это расстояние между двумя точками в полосе пропускания, где трансмиттанс составляет половину от пикового значения трансмиттанса, иногда называемая шириной на половине высоты (не называемой половинной полосой пропускания), часто используемая для обозначения FWHM (Полная ширина на половине максимума). Конкретные значения полосы пропускания определяются следующим образом:

FWHM=λRL

Допуски на полосу пропускания фильтров обычно составляют 20% от размера полосы пропускания.

3. Пиковый трансмиттанс (Пиковая скорость передачи (%))
Пиковый трансмиттанс — это наибольший коэффициент передачи в полосе пропускания полосового фильтра.



4. Глубина отсечения

Глубина отсечения — это коэффициент передачи света, который пропускается через диапазон отсечения. Для различных применений требования к глубине отсечения могут быть различными. Например, для случаев возбуждения и флуоресценции глубина отсечения обычно требуется ниже T < 0.001%. В обычных системах мониторинга и идентификации иногда достаточно глубины отсечения T < 0.5%, а для более требовательных приложений глубина отсечения должна быть ниже T < 0.01%, например, для фильтров, используемых в области автономного вождения.

Для простоты глубина отсечения часто выражается в терминах оптической плотности (OD), а связь между OD и трансмиттансом следующая: OD=-log10(T). Например, если T<0.01%, трансмиттанс составляет 10-4, что соответствует OD>4.


5. Диапазон отсечения (Диапазон блокировки)

Диапазон отсечения относится к диапазону длин волн за пределами полосы пропускания, где требуется отсечение, помимо самой полосы пропускания. Для узкополосных фильтров есть два сегмента, которые необходимо учитывать: короткое отсечение и длинное отсечение. Короткое отсечение относится к диапазону длин волн ниже центральной длины волны, где требуется отсечение, а длинное отсечение относится к диапазону длин волн выше центральной длины волны, где необходимо отсечение. Если требуется дополнительная точность, описания для обоих сегментов отсечения предоставляются отдельно. Однако, как правило, для узкополосного фильтра достаточно указать кратчайшие и самые длинные длины волн, на которых требуется отсечение.





6. Центральная длина волны изменяется в зависимости от угла падения

Для узкополосных фильтров центральная длина волны обычно изменяется в зависимости от угла падения, что обычно достигается с помощью принципов интерференции. По мере увеличения угла падения центральная длина волны фильтра сдвигается в сторону более коротких длин волн, и по мере увеличения угла сдвиг на более короткие длины волны ускоряется. Конкретное изменение следует следующему уравнению:

n0 — это показатель преломления среды, в которой находится узкополосный фильтр. Если узкополосный фильтр находится в наружном слое, рядом с воздухом, то n0 = 1; если узкополосный фильтр приклеен в стекло, то величина n0 равна показателю преломления клея или стекла. 

neff — это эффективный показатель преломления пленки узкополосного фильтра, связанный с покрытиями. 

Для наглядности представлены конкретные значения сдвига центральной длины волны в сторону более коротких длин волн с увеличением угла падения для двух сценариев: n0=1 (система узкополосного фильтра, обращённая в сторону воздуха) и n0=1.516 (система узкополосного фильтра, закреплённая в стекле), включая теоретические и экспериментальные значения для справки.



7. Экологическая стабильность

Shalom EO стремится обеспечить долгосрочную стабильность и надёжность своих оптических фильтров. Используемая технология покрытия, основанная на ионно-ассистированном электронно-лучевом осаждении, обеспечивает неизменность позиций длин волн фильтров с течением времени. Для глубоких ультрафиолетовых диапазонов ниже 300 нм, таких как 220 нм, 254 нм, 266 нм и 280 нм, Shalom EO использует уникальную технологию герметизации, что значительно увеличивает срок службы фильтров по сравнению с обычными технологиями герметизации.


8. Длина волны отсечения для длиннопроходных и короткопроходных фильтров

Длина волны отсечения для длиннопроходного фильтра определяется как длина волны, при которой трансмиттанс составляет 50% (не 50% от пикового значения);Длина волны отсечения для короткопроходного фильтра определяется как точка длины волны, при которой трансмиттанс составляет 50% (не 50% от пикового значения).


9. Подложка флуоресцентного фильтра

Для фильтров, используемых в флуоресцентных приложениях, Shalom EO выбирает стекло с низким уровнем автофлуоресценции в качестве подложки покрытия, такое как кварцевое стекло UV-grade или боросиликатное стекло, например, стекло BF33 компании Schott и стекло 7980 компании Corning, которые часто используются в качестве подложки для флуоресцентных фильтров.

Related Articles

Related Products

Tags: Как читать технический паспорт оптического фильтра?