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  • 什么是滤光器?

    作者:佚名 来源:光行天下整理 时间:2019-05-14 14:32 阅读:1541 [投稿]
    滤光器是选择性地透射不同波长的光的器件,通常在光学路径中为平面玻璃或塑料器件,其染色或具有干涉涂层。滤波器的光学特性完全由它们的频率响应来描述,其指定通过滤波器修改输入信号的每个频率分量的幅度和相位。

    滤光器是选择性地透射不同波长的光的器件,通常在光学路径中为平面玻璃或塑料器件,其染色或具有干涉涂层。滤波器的光学特性完全由它们的频率响应来描述,其指定通过滤波器修改输入信号的每个频率分量的幅度和相位。

    滤光器选择性地透射特定波长范围内的光,即不同颜色的光,同时阻挡其余部分的光波。它们通常可以仅通过长波长(长通),短波长(短通)或波长带,阻挡较长和较短波长(带通)。通带可以更窄或更宽;最大和最小波峰之间的转折可以是尖锐的或平缓的。

    滤光器通常用于摄影(其中偶尔使用某些特殊效果滤光器以及吸收滤光器),许多光学仪器中以及彩色舞台照明中。在天文学中,光学滤波器用于限制传输感兴趣的光谱带的光,滤光器在荧光应用如荧光显微镜和荧光光谱中也是必需的。

    滤光器的分类

    可用多种方法制成。滤光片为其中的一种。也可用气体或溶液制成滤光器。滤光片为常用的滤光器,按光谱特性分为通带滤光片和截止滤光片;光谱分析中分为吸收滤光片和干涉滤光片。它主要用作辅助色散,如在光栅光谱仪中用作为谱级分离器,消除低级次的光谱重叠。单色仪利用干涉滤光片可分离出极窄波段范围的光。

    吸收滤光片

    吸收滤光片通常由添加了各种无机或有机化合物的玻璃制成。 这些化合物吸收一些波长的光而透射其它波长的光。 化合物也可以加入到塑料(通常是聚碳酸酯或丙烯酸)中以产生凝胶滤光器,其比基于玻璃的滤光器更轻更便宜。

    二向色滤光片(干涉滤光片)

    可以通过用一系列光学涂层涂覆玻璃基板来制造二向色滤光器(也称为“反射”或“薄膜”或“干涉”滤光器)。二向色滤光片通常反射光的不需要的部分并透射剩余部分。

    二向色滤光片采用干涉原理。它们的层形成与期望波长谐振的连续系列的反射腔。当波峰和波谷重叠时,其他波长破坏性地消除或反射。

    二向色滤光片特别适合于精确的科学工作,因为它们的精确颜色范围可以通过涂层的厚度和顺序来控制。它们通常比吸收式过滤器贵得多,而且更加细腻。它们可以用在诸如照相机的二向色棱镜的装置中,以将光束分离成不同颜色的成分。

    法布里 - 珀罗干涉仪就是基于该原理制成的。它使用两个镜来建立谐振腔。它通过的波长是腔谐振频率的倍数。另一种变化形式为透明立方体或纤维,其抛光端形成被调谐以与特定波长谐振的反射镜。这些通常用于使用长距离光纤上的波分复用的电信网络中分离信道。

    带通滤光片

    带通滤光片只传输某一波长带,并阻塞其他波长带。 这种滤波器的宽度表示为它允许通过的波长范围,并且可以是从远小于埃到几百纳米的任何值。 这种滤光器可以通过组合LP滤光器和SP滤光器来制成。

    带通滤波器的示例是Lyot滤波器和Fabry-Pérot干涉仪。 这两个滤光器也可以做成可调谐的滤光器,使得中心波长可以由用户选择。 带通滤光器通常用于天文学,便于人们想要观察具有相关联的谱线。

    短通滤光片

    短通(SP)滤光片是一种光学干涉或有色玻璃滤光片,可衰减较长波长,并在目标光谱(通常为紫外线和可见光区)的有效范围内透射(通过)较短的波长。 在荧光显微镜中,短通滤光片经常用于二色镜和激发滤光器。

    长通滤光片

    长通(LP)滤波器是光学干涉或有色玻璃滤波器,其衰减较短波长并在目标光谱(紫外线,可见光或红外线)的有效范围上透射(通过)较长波长。 在荧光显微镜中,长通滤波器经常用于分色镜和阻挡(发射)滤波器。

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