Bộ lọc quang học là gì?

Bộ lọc quang học là một thiết bị truyền có chọn lọc ánh sáng có bước sóng khác nhau, thường là một thiết bị bằng thủy tinh hoặc nhựa phẳng trong đường quang học, được nhuộm màu hoặc có lớp phủ giao thoa. Các thuộc tính quang học của các bộ lọc được mô tả hoàn toàn bằng đáp ứng tần số của chúng, chỉ định rằng biên độ và pha của từng thành phần tần số của tín hiệu đầu vào được sửa đổi thông qua bộ lọc.

Các bộ lọc quang học truyền ánh sáng một cách có chọn lọc trong một dải bước sóng cụ thể, nghĩa là các màu khác nhau trong khi chặn phần còn lại của sóng. Chúng thường chỉ có thể chặn các bước sóng dài hơn và ngắn hơn (thông dải) thông qua các bước sóng dài (đường chuyền dài), bước sóng ngắn (đường chuyền ngắn) hoặc dải bước sóng. Băng thông có thể hẹp hơn hoặc rộng hơn; Quá trình chuyển đổi giữa các đỉnh cực đại và cực tiểu có thể sắc nét hoặc nhẹ nhàng.

Chúng thường được sử dụng trong nhiếp ảnh (đôi khi sử dụng bộ lọc hiệu ứng đặc biệt và bộ lọc hấp thụ), trong nhiều dụng cụ quang học và trong ánh sáng sân khấu màu. Trong thiên văn học, các bộ lọc quang học được sử dụng để hạn chế sự truyền ánh sáng trong các dải phổ quan tâm và các bộ lọc cũng được yêu cầu trong các ứng dụng huỳnh quang như kính hiển vi huỳnh quang và quang phổ huỳnh quang.

Phân loại bộ lọc quang

Nó có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Bộ lọc là một trong số đó. Bộ lọc cũng có thể được làm bằng khí hoặc dung dịch. Bộ lọc là một bộ lọc phổ biến, theo các đặc điểm phổ được chia thành bộ lọc băng thông và bộ lọc cắt; Phân tích quang phổ được chia thành bộ lọc hấp thụ và bộ lọc giao thoa. Nó chủ yếu được sử dụng như một chất phân tán phụ trợ, chẳng hạn như trong máy quang phổ cách tử được sử dụng làm chất phân tách mức phổ để loại bỏ sự chồng chéo phổ của bậc thấp hơn. Bộ đơn sắc sử dụng bộ lọc giao thoa để tách ánh sáng trong dải dải rất hẹp.

bộ lọc hấp thụ

Bộ lọc hấp thụ thường được làm bằng thủy tinh với các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ khác nhau được thêm vào. Các hợp chất này hấp thụ một số bước sóng ánh sáng và truyền những bước sóng khác. Các hợp chất cũng có thể được thêm vào nhựa (thường là polycarbonate hoặc acrylic) để tạo ra bộ lọc gel, nhẹ hơn và rẻ hơn so với bộ lọc làm bằng thủy tinh.

Bộ lọc lưỡng sắc (bộ lọc giao thoa)

Bộ lọc lưỡng sắc (còn được gọi là bộ lọc "phản xạ" "màng mỏng" hoặc "giao thoa") có thể được tạo ra bằng cách phủ một chất nền thủy tinh bằng một loạt lớp phủ quang học. Bộ lọc lưỡng sắc thường phản xạ phần ánh sáng không mong muốn và truyền phần còn lại.

Bộ lọc lưỡng sắc áp dụng nguyên tắc giao thoa. Các lớp của chúng tạo thành một loạt các hốc phản xạ liên tục cộng hưởng với bước sóng mong muốn. Khi các đỉnh và đáy chồng lên nhau, các bước sóng khác bị triệt tiêu hoặc phản xạ.

Bộ lọc lưỡng sắc đặc biệt phù hợp với công việc khoa học chính xác vì dải màu chính xác của chúng có thể được kiểm soát bởi độ dày và thứ tự của lớp phủ. Chúng thường đắt hơn và tinh tế hơn nhiều so với bộ lọc hấp thụ. Chúng có thể được sử dụng trong các thiết bị như lăng kính lưỡng sắc cho máy ảnh để tách các chùm sáng thành các thành phần có màu khác nhau.

Giao thoa kế Fabry-Perot dựa trên nguyên tắc này. Nó sử dụng hai gương để tạo ra một bộ cộng hưởng. Bước sóng mà nó đi qua là bội số của tần số cộng hưởng khoang. Một biến thể khác là một khối hoặc sợi trong suốt có đầu được đánh bóng tạo thành một tấm gương được điều chỉnh để cộng hưởng với một bước sóng cụ thể. Chúng thường được sử dụng để phân tách các kênh trong mạng viễn thông sử dụng WDM trên các sợi quang đường dài.

bộ lọc thông dải

Bộ lọc thông dải chỉ truyền một dải bước sóng và chặn các dải khác. Chiều rộng của bộ lọc được biểu thị bằng phạm vi bước sóng mà nó được phép đi qua và có thể là bất kỳ thứ gì từ nhỏ hơn angstrom đến vài trăm nanomet. Bộ lọc này có thể được thực hiện bằng cách kết hợp bộ lọc LP và bộ lọc SP.

Ví dụ về bộ lọc thông dải là bộ lọc Lyot và giao thoa kế Fabry-Perot. Hai bộ lọc cũng có thể được tạo thành các bộ lọc có thể điều hướng để người dùng có thể chọn bước sóng trung tâm. Bộ lọc thông dải thường được sử dụng trong thiên văn học để giúp mọi người dễ dàng quan sát các vạch quang phổ có liên kết.

Bộ lọc thông ngắn

Bộ lọc thông ngắn (SP) là bộ lọc giao thoa quang học hoặc kính màu làm suy giảm các bước sóng dài hơn và truyền (qua) các bước sóng ngắn hơn trong phạm vi hiệu quả của phổ mục tiêu (thường là vùng cực tím và vùng khả kiến). Trong kính hiển vi huỳnh quang, bộ lọc thông ngắn thường được sử dụng trong gương lưỡng sắc và bộ lọc kích thích.

Bộ lọc thông dài

Bộ lọc đường dài (LP) là các bộ lọc giao thoa quang học hoặc kính màu làm suy giảm các bước sóng ngắn hơn và truyền (qua) các bước sóng dài hơn trên phạm vi hiệu quả của phổ mục tiêu (tử ngoại, khả kiến ​​hoặc hồng ngoại). Trong kính hiển vi huỳnh quang, bộ lọc thông dài thường được sử dụng trong gương màu và bộ lọc chặn (phát xạ).

Các bộ lọc được phân biệt bởi các dải quang phổ

Bộ lọc được chia thành:theo độ dài của phổ phân bố(tức là vùng quang phổ):

bộ lọc tia cực tím

Bộ lọc ánh sáng khả kiến

bộ lọc cận hồng ngoại

bộ lọc hồng ngoại

bộ lọc hồng ngoại xa

Phạm vi bước sóng quang phổ như sau:

Bộ lọc tia cực tím 180~400nm

Bộ lọc ánh sáng khả kiến ​​400~700nm

Bộ lọc cận hồng ngoại 700~3000nm

Bộ lọc hồng ngoại 3000nm~10um

Vai trò của bộ lọc trong hình ảnh trực quan

1. Cải thiện khả năng nhận dạng màu sắc và phân biệt đối tượng.

2. Tăng cường độ tương phản để nhìn rõ hơn các tính năng cần thiết.

3. Cải thiện độ phân giải của ống kính bằng cách rút ngắn phạm vi bước sóng của hình ảnh.

4, có thể loại bỏ ánh sáng chói và các điểm nóng do bề mặt có độ phản chiếu cao tạo ra

Thông tin liên lạc:

Nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào, vui lòng nói chuyện với chúng tôi. Bất kể khách hàng của chúng tôi ở đâu và yêu cầu của chúng tôi là gì, chúng tôi sẽ làm theo mục tiêu của mình để cung cấp cho khách hàng chất lượng cao, giá thấp và dịch vụ tốt nhất.