Застосування фільтрів
Застосування фільтрів у різних спектральних діапазонах в оптичній промисловості в першу чергу використовує їхні можливості вибору довжини хвилі, що забезпечує певні функції шляхом модуляції довжини хвилі, інтенсивності та інших оптичних властивостей. Нижче наведено основні класифікації та відповідні сценарії застосування:
Класифікація на основі спектральних характеристик:
1. Довгопрохідний фільтр (λ > гранична довжина хвилі)
Цей тип фільтра пропускає хвилі довжиною хвилі, що перевищує граничну, блокуючи при цьому коротші. Він зазвичай використовується в біомедичній візуалізації та медичній естетиці. Наприклад, флуоресцентні мікроскопи використовують довгопропускні фільтри для усунення короткохвильового інтерферуючого світла.
2. Короткочастотний фільтр (λ < гранична довжина хвилі)
Цей фільтр пропускає довжини хвиль, коротші за граничну довжину хвилі, та послаблює довші хвилі. Він знаходить застосування в раманівській спектроскопії та астрономічних спостереженнях. Практичним прикладом є короткопропускний фільтр IR650, який використовується в системах моніторингу безпеки для придушення інфрачервоних перешкод у світлий час доби.
3. Вузькосмуговий фільтр (смуга пропускання < 10 нм)
Вузькосмугові фільтри використовуються для точного виявлення в таких галузях, як LiDAR та раманівська спектроскопія. Наприклад, вузькосмуговий фільтр BP525 має центральну довжину хвилі 525 нм, ширину на половині висоті (FWHM) лише 30 нм та піковий коефіцієнт пропускання понад 90%.
4. Режекторний фільтр (смуга пропускання < 20 нм)
Режекторні фільтри спеціально розроблені для придушення перешкод у вузькому спектральному діапазоні. Вони широко застосовуються в лазерному захисті та біолюмінесцентній візуалізації. Прикладом є використання режекторних фільтрів для блокування лазерного випромінювання 532 нм, яке може становити небезпеку.
Класифікація за функціональними характеристиками:
- Поляризаційні плівки
Ці компоненти використовуються для розрізнення кристалічної анізотропії або зменшення перешкод навколишнього світла. Наприклад, поляризатори з металевої дротяної сітки можуть витримувати потужне лазерне опромінення та підходять для використання в автономних системах LiDAR.
- Дихроїчні дзеркала та кольорові роздільники
Дихроїчні дзеркала розділяють певні спектральні смуги з крутими перехідними краями, наприклад, відбиваючи довжини хвиль нижче 450 нм. Спектрофотометри пропорційно розподіляють пропущене та відбите світло, що часто спостерігається в системах мультиспектральної візуалізації.
Основні сценарії застосування:
- Медичне обладнання: Офтальмологічне лазерне лікування та дерматологічні пристрої вимагають усунення шкідливих спектральних смуг.
- Оптичне зондування: Флуоресцентні мікроскопи використовують оптичні фільтри для виявлення специфічних флуоресцентних білків, таких як GFP, тим самим покращуючи співвідношення сигнал/шум.
- Моніторинг безпеки: фільтри IR-CUT блокують інфрачервоне випромінювання вдень, щоб забезпечити точне відтворення кольорів на знятих зображеннях.
- Лазерна технологія: режекторні фільтри використовуються для придушення лазерних перешкод, їх застосування охоплює військові оборонні системи та прецизійні вимірювальні прилади.
Час публікації: 09 липня 2025 р.