Применение фильтров
Применение фильтров в различных спектральных диапазонах в оптической промышленности в первую очередь основано на их возможностях выбора длины волны, что позволяет реализовать определённые функции путём модуляции длины волны, интенсивности и других оптических свойств. Ниже представлены основные классификации и соответствующие области применения:
Классификация по спектральным характеристикам:
1. Фильтр длинных волн (λ > длина волны отсечки)
Этот тип фильтра пропускает волны длиной, превышающей пороговую, блокируя более короткие. Он широко используется в биомедицинской визуализации и эстетической медицине. Например, во флуоресцентных микроскопах используются длинноволновые фильтры для устранения коротковолнового мешающего света.
2. Фильтр коротких волн (λ < длина волны отсечки)
Этот фильтр пропускает волны короче критической и ослабляет более длинные волны. Он находит применение в рамановской спектроскопии и астрономических наблюдениях. Практическим примером служит коротковолновый фильтр IR650, который используется в системах видеонаблюдения для подавления инфракрасных помех в дневное время.
3. Узкополосный фильтр (ширина полосы пропускания < 10 нм)
Узкополосные фильтры используются для точного обнаружения в таких областях, как лидар и рамановская спектроскопия. Например, узкополосный фильтр BP525 имеет центральную длину волны 525 нм, ширину на полувысоте (FWHM) всего 30 нм и пиковое пропускание более 90%.
4. Режекторный фильтр (ширина полосы пропускания < 20 нм)
Режекторные фильтры специально разработаны для подавления помех в узком спектральном диапазоне. Они широко применяются в лазерной защите и биолюминесцентной визуализации. Примером может служить использование режекторных фильтров для блокировки лазерного излучения с длиной волны 532 нм, которое может представлять опасность.
Классификация по функциональным характеристикам:
- Поляризационные пленки
Эти компоненты используются для выявления анизотропии кристаллов и подавления помех от внешнего освещения. Например, поляризаторы на основе металлической сетки выдерживают мощное лазерное излучение и подходят для использования в системах лидаров для автономного вождения.
- Дихроичные зеркала и цветоразделители
Дихроичные зеркала разделяют определённые спектральные полосы с крутыми переходными границами, например, отражая длины волн менее 450 нм. Спектрофотометры пропорционально распределяют прошедший и отражённый свет, что часто встречается в многоспектральных системах визуализации.
Основные сценарии применения:
- Медицинское оборудование: Офтальмологическое лазерное лечение и дерматологические устройства требуют устранения вредных спектральных диапазонов.
- Оптическое зондирование: флуоресцентные микроскопы используют оптические фильтры для обнаружения определенных флуоресцентных белков, таких как GFP, тем самым улучшая соотношение сигнал/шум.
- Контроль безопасности: наборы фильтров IR-CUT блокируют инфракрасное излучение во время работы в дневное время, обеспечивая точную цветопередачу на полученных изображениях.
- Лазерные технологии: режекторные фильтры используются для подавления лазерных помех и применяются в военных системах обороны и прецизионных измерительных приборах.
Время публикации: 09 июля 2025 г.