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Grundlegende Konzepte und Parameter optischer Filter

1. Das Grundkonzept des optischen Filters


Ein optischer Filter ist einfach ein optisches Gerät, das verwendet wird, um das erforderliche Strahlungsband selektiv zu filtern. Die Substrate sind meist optische Materialien wie Weißglas, Quarz, Farbglas oder Kunstharz.


2. Optische Filterparameter


1) Filter nach Spektralband unterscheiden:


Der Filter ist in UV-Filter, Filter für sichtbares Licht, Filter für nahes Infrarot, Infrarotfilter und Filter für fernes Infrarot entsprechend der Verteilungslänge des Spektrums (d. h. dem Bereich, in dem sich das Spektrum befindet) unterteilt befindet).


Der spektrale Wellenlängenbereich ist wie folgt:

UV-Filter 180~400nm

Sichtbares Licht Filter 400–700 nm

Nahinfrarotfilter 700–3000 nm

Infrarotfilter 3000 nm–10 μm darüber


2) Unterscheiden Sie Filter nach ihren spektralen Eigenschaften:


Bandpassfilter, Kurzwellen-Sperrfilter, Langwellen-Sperrfilter Filter.


Bandpassfilter: Wählen Sie das Licht eines bestimmten Bands zum Durchlassen aus und schalten Sie das Licht außerhalb des Durchlassbands aus. Die optischen Indikatoren sind hauptsächlich Mittenwellenlänge (CWL), Halbbandbreite (FWHM), Mittenwellenlängentransmission (Tp), Cut-Off-Grad und Cut-Off-Bereich. Unterteilt in schmalbandig und breitbandig nach der Bandbreite, üblicherweise unterschieden durch den Wert der Bandbreite gegenüber der Mittenwellenlänge, werden weniger als 2 % als schmalbandig und mehr als 2 % als breitbandig definiert. Zum Beispiel der Schmalbandfilter BP808-10 und der Breitbandfilter wie BP650-80.


Kurzwellenpasstyp (auch Tiefpass genannt): Licht, das kürzer als die ausgewählte Wellenlänge ist, wird durchgelassen, und Licht, das länger als die Wellenlänge ist, wird abgeschnitten. Wie Infrarot-Sperrfilter, IR-CUT-650.


Langpasstyp (auch Hochpass genannt): Licht, das länger als die ausgewählte Wellenlänge ist, wird durchgelassen, und Licht kürzer als diese Wellenlänge wird abgeschnitten. Zum Beispiel infrarotdurchlässiger Filter, LP-700.


3) Begriffserklärung zu Filtern:

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Zentrale Wellenlänge (CWL): Die vom Filter in praktischen Anwendungen verwendete Wellenlänge. Wenn die Hauptspitze der Lichtquelle eine 850-nm-LED-Lampe ist, beträgt die erforderliche zentrale Wellenlänge 850 nm.


Spitzentransmission (TP): Unter der Annahme, dass der Anfangswert des Lichts beträgt 100 %, ein Teil davon geht nach Passieren des Filters verloren. Durch Spektrumsmessung sind es nur 85%, dann kann die optische Transmission dieses Filters auf (Tp)>80% eingestellt werden.


Halbe Bandbreite ( FWHM): Einfach ausgedrückt ist es die Wellenlänge, die 1/2 der höchsten Durchlässigkeit entspricht, und die linken und rechten Wellenlängenwerte werden subtrahiert. Beispielsweise beträgt der Spitzenwert vorzugsweise 90 %, 1/2 45 %, die linke und rechte Wellenlänge, die 45 % entsprechen, 875 nm und 825 nm und die halbe Bandbreite 50 nm.


Blockierung: Die der Sperrzone entsprechende Durchlässigkeit. Da es sehr schwierig ist, eine Durchlässigkeit von Null zu erreichen, besteht die einzige Wahl darin, dass die Durchlässigkeit nahe Null ist. Normalerweise kann jedoch eine Durchlässigkeit von mehr als 10 –5 die meisten Gebrauchsanforderungen erfüllen und wird in einen optischen Dichtewert umgewandelt, der durch OD > 5 ausgedrückt wird.


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Grenzband: Der minimal akzeptable Bereich unerwünschter Wellenlängen. Da der Ansprechbereich der meisten lichtempfindlichen Vorrichtungen für die elektronische Bilderzeugung 350–950 nm beträgt, kann der Bereich in der Praxis etwas größer als dieser Bereich sein. Der Grenzbereich von Ultraviolett und Infrarot ist komplizierter und muss entsprechend dem Ansprechbereich der verwendeten Sonde bestimmt werden.

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